分子能源学模仿冲击波在纳米金属铜中的传播

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分子能源学模仿冲击波在纳米金属铜中的传播

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毕业论文范文题目：分子能源学模仿冲击波在纳米金属铜中的传播，论文范文关键词：分子能源学模仿冲击波在纳米金属铜中的传播
分子能源学模仿冲击波在纳米金属铜中的传播毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：材料的动态行动是很多学科研究的穿插范畴,在产业、兵器、航空航天等范畴有着广泛的利用。冲击波加载是一种常见的在材料中产生高应变率动态变形的实验手段。利用传统的实验手段可能测量得到冲击波的波形,冲击波波形反应了材料的动态响应特点,包含材料物态改变、强度变更等。其中强度变更通过塑性实现,在个别延性金属材料中包含位错滑移、晶界行动、相变等。这些变形机制决定的金属微观构造变更的宏观效应在冲击波波阵面的波形上得到体现。跟着对冲击波波阵面研究的深刻,人们已经意识到从微观角度研究这一问题的重要性。只管目前已经可能通过透射电镜(TEM)察看冲击回收样品的残余微构造,但仍然很难从中获取波阵面上材料微（文章此处忽略..）观变形的细节跟与波形对应的关联。分子能源学模仿可能直接察看到材料动态变形过程中微观构造变更的细节。已有的对冲击波在单晶金属中传播的模仿给出了加载过程中位错成核并发射的细节,并可直接察看到相变过程中原子挪动的过程,这些察看到的单晶微观变形机制可反应在冲击波波阵面上。个别金属材料均为多晶,其晶界行动对动态变形有重要奉献,但在惯例实验中难以察看。纳米多晶金属的晶粒标准特别小,晶界原子比例特别高,成为分子能源学研究晶界问题的最好对象。已有的对冲击波在纳米金属中传播的模仿发明冲击下纳米金属变形的最重要的两种机制为晶界滑移跟位错发射。因为纳米金属变形的复杂性,目前仍未有纳米金属波阵面上变（略..）形机制与冲击波波形对应关联的报道。本文利用分子能源学方法模仿了冲击波在纳米金属铜中的传播,首次得到了纳米金属铜在冲击波作用下微观变形的细节及其与冲击波波阵面的关联。纳米金属铜样品的初始构造由经过改进的Voronoi方法得到,之后采取共轭梯度法降落初始样品的能量。因为存在残余应力的关联,经过共轭梯度法降落能量后的样品须要经过热力学弛豫过程后才干被认为是牢固的。热力学弛豫过程包含一个等压的加热过程跟一个降温过程。终极使样品达到能量最低的牢固构造。利用缺点分析程序对样品进行分析,样品终极构造与纳米金属铜的TEM图像合乎较好。用于冲击的样品包含8890877个原子,样品尺寸为120nm×30nm×30nm,晶粒（此处忽略..）均匀尺寸为10nm。为便于分析,样品中晶粒取向被限定在三个范畴,尽量将晶界滑移跟位错这两种变形机制在空间跟时光上辨别开。模仿打算过程采取活塞法在样品中产生冲击波,利用缺点分析程序分析样品冲击后微构造并采取统计方法获取冲击波波形。模仿成果首次显示冲击波加载下纳米金属铜中有多次屈从景象产生,并且冲击波存在与之对应的多波构造。因为样品中晶粒沿冲击方向的晶体学取向被限定在三个范畴,并非完全随机,晶界滑移机制跟位错机制在冲击波波形上被明显辨别开。冲击波波阵面由弹性变形区域、晶界滑移主导的塑性变形区域跟位错活动主导的塑性变形区构成。冲击波达到时,纳米金属铜内部先经历弹性变形,而后晶界产生滑移（略..）导致屈从。随后位错自晶界处发射、活动穿过晶粒内部,晶粒内部屈从,塑性变形由位错活动主导。经过察看分析,可能明白地在流应力波剖面上辨别出晶界滑移区跟位错活动区。冲击波波阵面上弹性波前沿扰动较小,由弹性波速度的各向异性造成;由位错主导的塑性波前沿扰动较大,一部分源于波速各向异性,另一部分起因在于波阵面上不同取向晶粒的屈从有先后次序。冲击强度越大,总的波阵面宽度越小。研究成果第一次把纳米金属在冲击紧缩下微观构造演变的特点过程与宏观波剖面接洽起来,不仅对研究纳米金属材料的动念力学性质有明显的促进作用,还为深刻研究金属材料的弹塑性提供了坚实的基本。

以上为本篇毕业论文范文分子能源学模仿冲击波在纳米金属铜中的传播的介绍部分。

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