位錯動力學方法是2011年公布的材料科學技術名詞。
中文名稱 | 位錯動力學方法 |
英文名稱 | dislocation dynamics method |
定 義 | 基於求解牛頓運動方程,對運動位錯的動力學進行模擬計算的一類方法。 |
套用學科 | 材料科學技術(一級學科),材料科學技術基礎(二級學科),材料科學基礎(三級學科),材料設計、模擬與計算(四級學科) |
基本介紹
- 中文名:位錯動力學方法
- 外文名:dislocation dynamics method
- 所屬學科:材料科學技術
- 公布年度:2011年
位錯動力學方法是2011年公布的材料科學技術名詞。
中文名稱 | 位錯動力學方法 |
英文名稱 | dislocation dynamics method |
定 義 | 基於求解牛頓運動方程,對運動位錯的動力學進行模擬計算的一類方法。 |
套用學科 | 材料科學技術(一級學科),材料科學技術基礎(二級學科),材料科學基礎(三級學科),材料設計、模擬與計算(四級學科) |
位錯動力學方法是2011年公布的材料科學技術名詞。定義基於求解牛頓運動方程,對運動位錯的動力學進行模擬計算的一類方法。出處《材料科學技術名詞》。...
主要是由於其微結構的尺寸小,其中位錯的滑動受到限制,使得納微米材料在硬度、強度等方面得到提高。本項目旨在通過拓展位錯動力學的方法,用來研究在納微米結構材料中(主要是納微米層合板),位錯的運動規律。將根據這種材料的結構特點,提出合理的關於位錯與界面,及與其它雜質等微結構相互作用的力學模型,建立具有比較...
利用分子動力學數值模擬方法證明了超音速運動位錯的可能存在,但直到2008年才由本申請人和合作者Markenscoff教授通過使用更符合物理實際的ramp-core模型來代替傳統的Volterra位錯模型,從而消除了當位錯加速運動到波速時解的奇異性,首次從理論上證明了超音速運動存在的可能性。.在當螺型位錯加速運動超過剪下波速的時候,位錯...
針對位錯的交滑移、位錯產生彎曲以及位錯沿平面外方向攀移等二維位錯動力學所不能模擬的情形;同時考慮隨機分布多晶粒的不同取向以及多晶界面的影響,發展和改進微觀三維位錯動力學模型和方法,以實現對多晶材料疲勞塑性和裂紋的數值模擬;對於疲勞裂尖高塑性區以及其他區域不同的材料性質分別進行微觀的三維位錯動力學模擬...
取得的主要成果包括:(1)發展了大變形離散-連續晶體塑性模型,提出高效高精度的塑性應變局部化方案,準確計算界面鏡像力和滑移系轉動,彌補了現有離散位錯動力學方法的不足。(2)揭示了含塗層界面亞微米單晶柱中截獲位錯密度的演化規律,以及背應力與截獲位錯密度的線性關係;建立了考慮背應力效應和塗層釘扎效應的單臂...
式中g為表示應力和應變方向的幾何因子;b為伯格斯矢量的大小;Nₘ為可動位錯密度;為平均位錯速度。伯格斯矢量由點陣結構確定。由奧羅萬關係導出本構方程,關鍵在於求出可動位錯密度Nₘ和平均位錯速度 。當前還不能由固體微觀結構求出Nₘ和 ,只能通過分析動態高壓實驗數據,結合位錯動力學理論,唯象地定出它們與...
1936年G.I.泰勒提出的金屬中的位錯假說,50年代已被實驗證實,並在60年代發展成位錯動力學。用位錯參數表達的奧羅萬應變率公式已經通過“內變數”的橋樑進入巨觀的本構關係,溝通了巨觀和微觀的關係。材料中往往存在大量裂紋、損傷或裂隙,使連續介質發生間斷並影響其力學性能。位錯理論和斷裂力學分別從微觀和巨觀的角度...
位錯芯是研究晶格常數不匹配的異質結SiGe/Si生長過程中低溫緩衝層內缺陷對位錯運動的影響,使用位錯偶極子模型在Si晶體內建立了一對30°部分位錯,和導致30°部分位錯運動的彎結結構,以及位錯芯重構缺陷(RD)與彎結組合而生成的彎結-RD結構。作用 通過分子動力學模擬,使用Parrnello-Rahmman方法施加剪應力促使位錯...
《動載下裂尖的位錯發射及對裂紋開裂的影響》是依託北京交通大學,由汪越勝擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 本項目研究了動載下裂尖位錯的瞬態發射。考慮裂紋—位錯間的動力相互作用,利用“準穩態近似假設”獲得了裂尖位錯運動的動力學微分方程。首先利用數值方法求解方程,詳細探討了位錯自裂尖逃逸後的運動...
基於透射電子顯微鏡下的納米力學實驗,分子動力學和位錯動力學與有限元耦合的多尺度計算,我們對亞微米尺度單晶體的塑性變形行為進行了深入系統的研究。提出了基於離散位錯運動的三維位錯動力學與有限元耦合理論模型和計算方法,數值模擬了離散位錯形核、滑移和攀移,揭示了位錯逃逸引起的單晶柱反常塑性本構和單臂位錯源主導...
侵蝕法簡便易行,是觀察單晶體中位錯的優良方法,關鍵在於確立侵蝕斑與位錯的一一對應關係。J.J.吉耳曼等用侵蝕法研究LiF晶體中位錯與範性形變取得了良好的結果。特別值得稱道的是利用逐次侵蝕定量地研究了位錯的動力學性質。另外,溶質原子處於位錯附近可以鬆弛其彈性畸變,這樣就導致溶質優先地沿位錯偏析。1953年F.M...
他提出的一種基於位錯密度函式的動力學模擬方法,能夠直接對所有類型的位錯進行處理,可在大幅提升計算效率的同時,提高模擬的可信度跟準確度,為提高位錯動力學模擬效率的工作開拓新領域,以指導先進材料的開發。套用研究方面,顏慶雲教授研發的創新納米力學“率跳躍”測試方法,被學術界廣泛採用,現正立案成為國家標準。
相場模擬,是一種模擬方法,相場法是僅針對組織相變過程而來的一種模擬方法。如相變動力學,斷裂力學,位錯動力學等。其主要思想為採用連續變數來模擬不連續現象,具有算法簡單,功能強大的優點。起源 該方法大約起源於20世紀七十年代,相場模擬最初是為了繞開凝固組織模擬中追蹤液固界面的困難提出的,其後在各類組織演化...
1989年8月生,江西贛縣人。研究方向:主要採用分子動力學、位錯動力學、介觀相場法、巨觀唯象建模、機器學習等多尺度計算模擬方法,解決材料變形損傷與壽命預測相關科學和工程問題。主持國家自然科學基金、“兩機”專項子課題、“XX軟體”專項子課題、重點研發計畫“先進結構與複合材料”專項子課題、省自然科學基金、國家...
應變率和溫度下的材料性質,以及塑性流動的位錯形核和擴展規律進行定量研究,將其作為參數輸入到細觀尺度上;在細觀尺度上運用位錯動力學對由位錯高速滑移或孿生引起的變形及能量局部化進行研究,在該過程中涉及到應力波和熱量的傳遞,而連續介質力學正是解決該類問題的有力工具;通過均一化方法把位錯動力學與有限元相...
這些位錯的性質由生長界面與柏格斯矢量的排列方向決定,往往是混合型的。每個這種類型的位錯都帶有一個表面台階,這個表面台階可大大促進晶體生長或反過來使晶體瓦解。簡介 生長台階是弗蘭克於1949年將位錯與晶體生長動力學聯繫起來而產生的一種科學技術。它最初考慮的是一個與生長界面垂直相交的螺型位錯,後來又把這個...
5.2.3 離散位錯動力學模型 144 5.2.4 離散位錯動力學多尺度模擬的實現 153 參考文獻 159 第6章 合金微形變的多尺度模擬 162 6.1 微形變和合金化理論概述 162 6.1.1 元素合金化理論 162 6.1.2 合金微形變 163 6.2 電子/原子層次模擬方法及理論 171 6.2.1 分子動力學方法及理論 171 6.2.2 第...
該物理塑性本構模型以位錯動力學(位錯密度、相變和孿晶演化)為基礎,涵蓋了位錯、固溶原子、馬氏體相變、晶粒尺寸以及第二相顆粒等演化的數學關係式或微分方程、屈服應力和變形與位錯密度的關係式、位錯密度演化以及相含量體積分量演化的表達式、以及應變強化模型等。該數值分析程式基於ABAQUS平台UMAT用戶子程式功能,採用...
《基於微結構演化的金屬材料塑性本構模型研究》是依託北京科技大學,由孫朝陽擔任項目負責人的聯合基金項目。項目摘要 材料在多微觀機制聯合作用下的塑性變形機理及其激活、演化規律的力學行為是目前塑性力學領域的研究熱點之一。本項目擬結合典型晶體結構(FCC、BCC、HCP)金屬塑性變形過程的宏細觀特徵實驗,基於位錯動力學...
但對於幾何形狀、支撐條件和載荷情況比較複雜的結構,只能用數值計算方法尋求近似解。基於位錯動力學的博德–伯頓理論也較好地反映了固體材料的黏塑性性質,該理論的特點是不需要引進屈服函式和載入及卸載準則,特別是在數值計算動力學問題時,較大地節省計算時間,所獲得的計算結果與實驗數據符合較好。
開發了Abaqus平台上應變梯度晶體塑性用戶子程式UMAT,計算了單晶銅絲的扭轉尺度效應。 (6) 開發了基於級數漸進展開的多尺度晶體塑性均勻化計算程式,模擬了多晶板材的織構演化,此方法放棄了經典的Taylor變形近似假設,更符合物理實際。 (7) 用大型分子動力學程式模擬了納米壓痕實驗中的位錯行為。
接著,採用非線性超聲NLU法、傳統超聲UT法和電磁諧振EMAR等方法對所有蠕變試樣進行了無損檢測實驗,同時利用IF內耗測量、XRD、SEM以及EBSD等手段從多個角度分析了不同蠕變狀態下表征參數的變化規律。在此基礎上,通過引入位錯動力學和連續損傷力學等相關理論,結合Orawan方程構建了基於內部多尺度微觀結構演化行為的高鉻耐...
8.1.1 位錯起源 297 8.1.2 位錯增殖 300 8.2 位錯力學理論基礎 304 8.2.1 位錯應力場 304 8.2.2 Peierls-Nabarro力 310 8.2.3 作用在位錯上的力 313 8.2.4 位錯線張力 316 8.2.5 位錯之間的作用力 317 8.2.6 鏡像力 321 8.3 離散位錯動力學方法 323 8.3.1 位錯線的...
分析粘塑性理論中的準靜力學問題和研究塑性力學中的問題相似,採用線性化的屈服函式和剛粘塑性模型,可以得到梁、圓板、球體等簡單問題的解析解。對於簡支圓板,粘塑性問題的分析結果與實驗數據很接近。但對於幾何形狀、支承條件和載荷情況比較複雜的結構,只能用數值計算方法尋求近似解。近年來所發展的基於位錯動力學的...
本書共由五部分組成:第一部分為基礎篇,主要介紹了在材料模型化和模擬中所採用的基本概念和原理;第二部分論述了納觀至介觀尺度的模擬方法,包括各種Metropolis蒙特卡羅和分子動力學方法;第三部分是關於微觀至介觀層次的模擬方法,其中包括位錯動力學、金茲堡—朗道型擴散相場動力學方法、其中包括位錯動力學、金茲堡-朗道...