IMECH-IR  > 非线性力学国家重点实验室
金属玻璃力学行为和流变单元关系的实验研究
Alternative TitleExperimental Study of The Relationship Between the Mechanical Behavior and the Flow Units of Metallic Glasses
董杰
Thesis Advisor郇勇
2016
Degree Grantor中国科学院大学
Place of Conferral北京
Subtype硕士
Degree Discipline材料工程
Abstract金属玻璃的物质结构表征是当今科学界公认的难题之一。作为目前研究较 多的几种微观结构模型之一,流变单元理论认为金属玻璃是一种粘弹性流变单 元镶嵌在纯弹性基体中的复式结构。在温度或应力的作用下,流变单元会被激 活并逐渐长大,最后相互渗透演化成流变。然而,目前实验技术尚无法直接观 测到流变单元,只能通过金属玻璃的外在行为表现去间接验证该理论的合理性。 本论文旨在基于微/宏观扭转、纳米压入以及应力诱发大尺度流变等实验,从力 学行为上验证流变单元理论。 本论文通过微/宏观扭转实验和纳米压入实验对金属玻璃纤维和块体金属玻 璃的力学性能进行了研究,发现金属玻璃纤维的剪切模量、压入模量和压入硬 度都明显小于块体金属玻璃,并且表现出随尺寸减小而减小的趋势。同时还发 现金属玻璃纤维在纯剪切应力状态下表现为韧性断裂,极限剪切应变远大于块 体金属玻璃,而块体金属玻璃则表现为脆性断裂。 另一方面,本文基于流变单元理论设计了一种“流场化”应力场,使块体 金属玻璃室温受拉伸时发生大尺度流变,表现出不依赖于多重剪切带的拉伸塑 性。有限元模拟显示“流场化”应力场将积聚更多能量,在局部区域产生和温 度同等的效果,促使流变单元增殖,激发金属玻璃产生大尺度流变。 本文从扭转剪切力学行为和应力诱发流变两方面对金属玻璃力学行为和微 结构之间的关系进行了研究,实验结果和理论预测吻合很好,证明了流变单元 是影响和控制金属玻璃力学行为的关键因素。 关键词:金属玻璃,扭转,纳米压入,拉伸塑性,流变单元;
Call Number31333
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/59426
Collection非线性力学国家重点实验室
Recommended Citation
GB/T 7714
董杰. 金属玻璃力学行为和流变单元关系的实验研究[D]. 北京. 中国科学院大学,2016.
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