| 金属玻璃延展性能的分子动力学模拟研究 |
| 英文题名 | The Ductility of Bulk Metallic Glasses: Molecular Dynamics Simulation
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| 李聪灵
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| 导师 | 施兴华
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| 2014
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| 学位授予单位 | 中国科学院研究生院
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| 学位授予地点 | 北京
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| 学位类别 | 硕士
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| 学位专业 | 固体力学
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| 摘要 | 块状金属玻璃是一种原子尺度无序的材料，它具有很多优异的特性，如高强度、高韧性、高抗腐蚀性等。由于原子的结构很大程度上依赖于材料的组份和降温过程，通过对Ni-Zr系统和Fe-P系统分别进行单轴拉伸实验和纯剪切实验的分子动力学模拟，研究了组份比例和冷却速率对块状金属玻璃材料力学性能的影响。研究发现对于这两种系统来说都具有以下现象：冷却速率越小，金属玻璃材料的强度越大。同时，冷却速率对材料的弹性模量、剪切模量等也会产生影响。该研究对于理解具有特殊力学性能的块状金属玻璃材料的内在机制具有一定的指导意义。 通过对样品进行单轴拉伸实验和断裂实验，分别研究了韧性材料Ni30Zr70和脆性材料Fe70P30系统中短程有序结构和中程有序结构在加载过程中的演化。研究表明两种材料的短程有序结构和中程有序结构在系统变形过程中具有不同的变化趋势和形貌特征。通过对这两种材料在加载过程中有序结构的形貌特征的分析，我们更近一步认识到脆性材料和韧性材料在原子尺度上的不同。研究表明加载过程中材料发生不同形变的内在原因是中程有序结构的愈合能力的存在，韧性块状金属玻璃材料Ni30Zr70的中程有序结构在加载的过程中出现了很高的愈合现象。我们推测除了中程有序结构的强度之外，形成中程有序结构的愈合能力对调节金属玻璃的延展性起着关键作用。该研究为理解块状金属玻璃的延展性或脆性机制提供了重要见解。这对理解块状金属玻璃的变形机制和发展完整的变形理论具有重要的作用。 |
| 索取号 | 31100
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| 语种 | 中文
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| 文献类型 | 学位论文
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| 条目标识符 | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/48950
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| 专题 | 非线性力学国家重点实验室
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推荐引用方式
GB/T 7714 |
李聪灵. 金属玻璃延展性能的分子动力学模拟研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2014.
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