IMECH-IR  > 非线性力学国家重点实验室
基于原子体积场拉普拉斯算子对金属玻璃剪切转变区的预测
史荣豪; 肖攀; 杨荣
发表期刊力学学报
2020-02-21
卷号52期号:02页码:369-378
摘要

剪切转变区(shear transformation zone, STZ)作为金属玻璃塑性事件的一个基本特征单元,已被研究者们逐渐接受,但STZ产生的机制和来源仍具争议.本文采用分子模拟方法对Cu64Zr36金属玻璃在受简单剪切加载时的变形行为展开了研究.结果表明,体系的初始构型与加载后STZ的产生是相关的.虽然原子体积场及其梯度可以用来有效表征金属玻璃中局部原子构型的非均匀性,但它们与STZ产生的区域没有直接明显的对应关系.基于此,提出一个新的局域结构参数ξ来用于金属玻璃中STZ产生区域的预测,它由两部分构成:原子体积场的拉普拉斯算子和体积场梯度分量的绝对差值.原子体积场的拉普拉斯算子为负且绝对值较大时,体积场梯度向量呈现向内指的分布特征,代表体系中的局域软区;而体积场梯度分量的绝对差值则用于遴选体积场梯度不同的分布模式.进一步地,建立了该结构参数与非仿射位移和剪切局部化三者关系,发现特定的体积场梯度向量分布模式,将导致局部剪切增强的非仿射位移场,从而更容易诱发STZ的形成.相关性分析表明,该参数与STZ区域平均相关性高于78%,因此,该参数能有效用于金属玻璃剪切转变区的预测,且运用拉普拉斯算子的思想有望应用于金属玻璃力学行为的理论分析.

关键词金属玻璃 剪切转变区 非仿射位移 原子体积 分子模拟
收录类别EI ; CSCD
语种中文
项目资助者国家自然科学基金(11790292,11672298,11432014) ; 中国科学院战略性先导科技专项(B类)(XDB22040501)资助项目
CSCD记录号CSCD:6729722
论文分区二类
力学所作者排名1
引用统计
被引频次:2[CSCD]   [CSCD记录]
文献类型期刊论文
条目标识符http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/81664
专题非线性力学国家重点实验室
作者单位1.中国科学院力学研究所
2.中国科学院大学工程科学学院
推荐引用方式
GB/T 7714
史荣豪,肖攀,杨荣. 基于原子体积场拉普拉斯算子对金属玻璃剪切转变区的预测[J]. 力学学报,2020,52,02,:369-378.
APA 史荣豪,肖攀,&杨荣.(2020).基于原子体积场拉普拉斯算子对金属玻璃剪切转变区的预测.力学学报,52(02),369-378.
MLA 史荣豪,et al."基于原子体积场拉普拉斯算子对金属玻璃剪切转变区的预测".力学学报 52.02(2020):369-378.
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