Моделирование структурной перестройки ГЦК кристалла при деформации тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

В;, а ттатттхд А V пп V.-т

Л I ! ! ' Л ! \ Д < • к'<111 г < Г'\ 1 ^ ' > I I / » > /. .'< 11> > * 1 I г( * 1 '1 <"1 I I • I . ■ у . ЛЛЛП1Л#ГТТТГ£Г >1'|1 у и| ;><>><<> ОЛЛТТП х лгшл ± . хух«^Дч/ЛырОг>аМИи Дк/Ширмириоаппи] и ^и^хилхххал юсрдш и 1иш.

Изучение пластической деформаций материалов и динамические

ДйСЛОКсЩИОлШьхС ПрОцСС^Ь! В КрИС 1 ЗЛлЭ-Х.

I 1 ПгиЛвиТчТР ЙЛПЙУТи V Л ГГРТТИПЛВаии а ТТТДЛТТЛТСЯТТМи Т/Г тттли я ъ* ттхт а г* хг л л V

X . 1 . X 1»Х XXX\УХ-»ИХХ1Х/Л ^¿ДхА^/^ ХЧЦХ^ХХГХ XX ^ ^ХХХХЦуНХХХ^УУХУХХД.

ТТГ 7Л ТТАТгПгТТТГ АТТГГ т Т V ГТЛАТТЛЛЛЛТ! П "а /Т Л ТО*-» Т X м ТТ л V 1 О

Д1п^лилациипп01л ириц^сио г> шах^мпшхаЛ.

1 О Т/Тлг- ТТ^ ТТ А15 ортхга ЛТП\ГЬ*Т»Г1Л ТТ ЛВЛМЛПГВ ТГТХЛ ТТЛЬ-ОТТТТГТ ТРАПЛТТТГГЛГ

1. ххЪ^лъДиицтх^ ух^ул! ур п ииипч/ . х Сч/рч/.чмл.ч/ч.'ачлмл»/ Я £1ТА ТТТТ 1 ^

АОД01.А и

1 'З >^Т/'1~»ТТ<аПТ7И ?ДТТТО ТТТ ТТ/~»а ПО» ГТТ£>ТТТТа ТТТТАТТАТГПТТТТАТТТТТ XV гглАТТЛГ-ЛАТ1 п

1 сишпич/ но^Ч^пн^ д^лилацпиппоАл приц^^ио х> т» яот^тлт^о тто V О Л та^рианал.¿,-г

1.4. Модели описания межатомных взаимодействий в материалах.

I ^ I ъяттягпа т/гглттртг.лийиътй

1. «ъ/ > Х ¿V/ V Х/Х\Ы, ч^мДм. XXX XXV ХУ,Ц\У Х>иХ11Х/1. .«/

Г ТТ А 13 А О I I ЛАТ-ГЧАЛТТТТ/З л А ТТЛ ТТТГ Тг¡"^ТГАТ'О ГТ7ТО Т> ОЛ 7ТОГТО\7 Т» ^Л ГГЛТЛ ГтТПТТАТ! Л'ТОТ'ТТТ/'П

А лАиА ххииАм^ч/ПпС мидит хурнС'Юллл о оада^гал тил^л)ллрпип Vллайллп.

О 1 Л ттАттттАвориа ттл\'Аггттлтт Атптгхлгт7т.т хлпттлтогто

Х^.Х. ПУАиДИ^Й ^

2.2. Процедура расслоения кристалла на одномерные упаковки.

9 л ТТРПРУЛГ! ¡ЛТ м^-л'^тлг.галго тг'гакА.'Л ТТАЙ."ТВИО V платил ¡трйлтантл лгАчетпг —' . I 1VI, V/Л ^/.«А.и.Х/Х V/ I 1 :Ч г I I иIIЛ XV IV Л14 Г I ! * 1 ^ I > V» 1 ( IIV/ пттттЛв^аптттт» ^ггтот/'лт^п!еи от^га-лп А А идпии^ргшхиш ^иаливдаиш а1иших>.-т-г

2.4. Реализация внутренних взаимодействий в кристалле и внешних воздействий на него.

О ^ /1/ . ,I/ % • 1 ii.ti.i->- 11 1 1»/ 1 ттиЛчат^лп СП

Дч/фчл\.х\л>.

2.6. Моделирование процесса релаксации кристалла.

2.7. Постановка вычислительного эксперимента.

ГЛАВА 3. Методики получения численных параметров.

3.1. Методика расчета локальной плотности потенциальной энергии кристалла.

3.2. Методика расчета локальной плотности сил.

3.3. Функция распределения смещений атомов.

3.4. Функция радиального распределения атомов. атомным цепочкам, сил взаимодействия между ними и смещении атомных цепочек из решеточных положений.

3.6. Временные и деформационные зависимости основных характеристик кристалла.

3.7. Методика визуализации полученных численных характеристик.

ГЛАВА 4. Результаты.

4.1. Моделирование процесса импульсной деформации.

4.1.1. Сжатие.

4.1.1Л. Классификация по конфигурации атомных смещений./

4.1.1.2. Классификация состояний кристалла по графику

TTATPUTTMO Т71. UA W ОиРПТ 1Ш 1 VllU,XlCUIlDliUJri ^livpl

4.1.1.3. Классификация состояний кристалла по графику uvpuxij

ЛИ ^£5ТТТаТГТГТГ Q

VlViWlijVnil*! .-.

Л 1 Т Л Т2ттт>/~»тттт -т. l.l.T. 1JD1DU/(D1.

4 .1.2. Растяжение.

4.1.2.1. Выводы.

Л 1 1 Гтт-.тжт^ T.I.J. ч^дош

1 1 Q

4.1.3.1. Классификация по графику энергии.

4.1.3.2. Классификация по графику смещений.

1! "2 "3 ] -Т.Х.->ишпидо!.У~>->

ГЧт,.

Т.Х.-Т. VADil I I VflVOI

Л Л Л Ргготт^ -Х~ S Чтлп.тчга I — ■ — - —. ■ zivcn-hx-.х

1 "2 Л

4.1.4.1. Классификация по графику энергии.

4.1.4.2. Классификация по графику смещений.

Л Л А "5 ИГГГ.А „Т, 1 Л О ОЫВОДЫ.1т"

4.2. Изучение процесса релаксации кристалла с изъятым атомным

ТГТХЛТЛЛ^А ГТЛТТ Т>ЛО TTÖTl^TOTiöTli TT £1 гК rinAfOTITJ ТД OTTOTT

Дг^лчли нид uvo^vnv luiivivi ^vvpvjJiviuij,im ч/Ди-п

4.2.1.13ыйиДш

4.1.4.3. ВЫВОДЫ

При деформации идеального кристалла комбинацией сдвига и сжатия можно отметить ряд стадий релаксированного состояния кристалла:

1. TllûAt'ïr / A i * i' ^ . Y ' 1 ■ i • 11 i "Л , i < , i ) i Л 4/ iVl i ! f ^ \ ."1 , >il ТЭ^ЛГ^П 1 OÄ1jLÜeOij xji ^ly-stai xJiaivjvauwiia. uaiwu, v^iait/iiUOli x ivaa, i j\J ij / , ui i p

2. Jolm J. Gilman. Mechanism of the Koeliler dislocation multiplication process//

3. ТЭ1-.Л A/T^.rr л 107^7 ЛГгЛ « 'JOO.I^Ä

4. T3Wr, T>a-., lO^n тг 70 AIM « 790 TY11 ujo. lVVY., I "Jv, V. / 7, jiiJH-, p. /¿¿.-/¿J.

5. Рид В.Т. Дислокации в кристаллах, М., Металлургиздат, 1957.

6. Л.Г. Орлов. О зарождении дислокаций на внешних и внутренних

7. TTAnanvrrnAT<7V Т/ГкТТЛТО TT ТТЛП /ТУ! " 9 1 1 Q/%7 т^ О Т»ТТТГ Ö Л l^/l ^C^O^/t QllVjO^pAnW 1ЛЛ RpriViajijlUD. 4^1 А, J.y\J / , I.y, DD111. U? .

8. T.C. Lee, I.M. Robertson, H.K. Birnbaum. ТЕМ in situ deformation study of the interaction of lattice dislocations with grain boundaries in metals// Philos.1. А/Гопг Д ЮОЛ хтл .

9. XClg,. Jr\.y X S S\J J v.v/z., nu. X,

10. Maie C. Fivei, Anter A. El-Azab. Linking continuum mechanics and 3D discrete dislocation simulations in book. // 3rc^ European mechanics of materials

11. Kuramoto E. And T. Tsutsumi. Computer simulation of dislocation loops in Cu and Fe // Transactions of the materials research society of Japan., v.2Q, 1996, p.795-798.

12. J.H. Barker, R J. de Angelis. Interaction of dislocation moving at velocities of 0.5C and above: A. Computer simulation// Transactions of metallurgical societyг.гг.;,,, v 140 1 o/co ot¿7 Tin

13. Oi anil, vjvt. a, Mp.z-A-t /

14. S. Takeuchi. Core structure of a screw dislocation in the bcc lattice and its relation to slip behaviour of a-iron// Phil. Mag. A.,1979, v.39, № 5, 661-671.

15. D. Farkas, C.G. Schon, M.S.F/ de lima and H. Goldenstein. Atom computer simulation of lattice distortion and dislocation core structure and mobility in

16. TTq Г, п11лу5// A^tnMnf ,4/1 AIV. 1 АГ\О /HQ 10ОА

17. Г^-vi aiivjyoi/ ^-ivia ivj.a.1., v.tt, л: i, pp.tU7-ti7, i>y\j.

18. Gunter Schoek. The core structure of <001> dislocations in bcc metals// Phil Mag. Letters, 1997, v.76, № 1, 15-24.

19. M.J. Mills, R. Srinivason, M.S. Daw. Observations and modeling of a <01 !> dislocations in NiAl at intermediate temperatures// Phil Mag. A., 1998, v.77, №3, 801-823.

20. M. Grajicic, X.W. Zhou. Atomic simulation of thermally activated glide of dislocations in Fe-Ni-Cr-N austenite /7 Materials Science and Engineering A 190 (1995) 87-98.

21. ДаЛчлла ínTTTTTí TirianTiriv • i' iZi *. // I I. .1 Г\. Í i . . -./1' I T» . . 1 OS^ ПОлиртоцгш iDi/рдгал iui. // íiuoOvriOi'ipvA. i 1x1 y rva, ivuj,

22. VrjnTTT I ! Vr.mr A Urii/ATTf^Air !- тз rrri ; v7-7-7-,/-,7 7 7 7 с, я*ги(*плщсАгтт7гг ¡ /"vт ¡7/11 v

23. У VKipi i I XX., /iUDIl П., ljurmujivun X . И Д.-». JjlVAlpUnníUl iVlí'JIVpUVIVUlli'lfl IvniUlA-ü,ílir, 1Ü AQ 11 Лп —1»1луаи^. ——/ / ~TV.

24. D A P1-./-.-. . AÍ ílaÍArmni-íAi-i ■ 1 iv!■ -. 11- i, ■ . //Trn«c \ Л iZ*i CAÁ А Т1Ч /1 i .i шш x .n. i iii/Ш y w uwiv/IiiiauUu iiJ Suu^iJttiuvuo.// lleno, jlvxvi. uuc. miviu.1.y\J\J . -V.Z.1U. -Jlil. p. Jl 1 I .

25. Tттт I ! TÍatta TА ТаАПтга тттглттАт^отпгтт N А Л t-aü suri ттпт 1 070 f*C\C\r*víipi Дл\.? jiuiiC xx. i ^v^jria ДГ1 wiидацйп. i*i.rviviviíio4ai, iy / uuuv.

26. Г ATTÍ7A T2 ХГА^ЧТТ VAÍJA TT ТААА¥Г<Г TTAA" ТТАТТЛТА1ТТГГГГ5ТТО = ЛД * \ .4 7 ;= 1 ^vw¿nv< ivlíjn j.vx., j jMp Д. i tvyíiii ii ^СлДини i Спциала. ivi. ±vxri|». i. y i . 558 с,

27. I --. . V • * ■ ■ ' j А \ Л. ;. Li ifS I ! . i . -«-/--, I| Л I.'" 4,1.7 I. й fiA TTATTTirVAnAiiTiai iujjjЛип lj., j aud u.M/., ^jji yiUB jvi.ivi. lvvjiviiiDiUivynviv muAWiili/uDahiiv

28. Ti : i-n, ¡i i-7 г тх атп\.т7"гт гг-\т т '7,- TI n . г; j v infi.-r^. '7 7> IV A ■ !—i о я 7Г---. 1 QQ1 = ^ОЛ A

29. ТгПТТА/rn !■ . . А Г, ТЗ У. . " I i ,'V.■ r^t' i 1 Ti l^mi^TVjTTTTiiV TT T7»/ Л . <". i Ol. , /1. Ч.ЛП ■'". li 1. ,'i ■ Д/ TT *

30. RpnviaiunJD. xj 1чп. ^vvjivivibl d ivphviOjij)ал ri Ил ишд^лйриоапиъ na ^»uxvx» л.,1. Uoinp юсаnayi. /uu. w. / / .

31. Плишкин Ю.М., Подчиненов И.Е. Микроскопический расчет плоских

32. Ат^Атт^ртттЧ TJ^T^TT.-.Tlii Т, "TTTV ТЛТЧТТАГТ.-.ТТТ-,^// ilSA/TK/T ЛОПЛ Т П Ъ^Ашшигепыи oananvi'm d х i-^ivixpilv 1 ajuiw / 4>ivhyi, -1У i x. x .jz. - ,z -+.

33. Alder В .J., WaiiTvvrighit Т.Е. In: Transport Processes in Statistical Mechanics./1.''. . T I^.'i. ¡.а AT V 1 I. i. .I it. 1 . QT 1

34. J/U. uv x. xiigcigili^. ± . luiuawwitt 17UJ,

35. Моделирование на ЭВМ дефектов и процессов в металлах: сб. науч. трудов./ n/ред. Трушина Ю.В., Лиходеева Н.П.- ФТИ, Ленинград, 1990.

36. Airt ПаТТТГАЛЙПТТТУа ТТП L? Л А . , Л .! I. 11. . Г. 1> .1 liiVrniTTTOV ТУ Т ■ , ■ I . I . I i v it .^'.Л. 1. .Л ■ ■ П\.шидишриоапи^ па чух/ivi д^цу^л1иВ d ш^киишл и др)1 ил lviaivLinajiaA. w.

37. Ш . < \ Т fp-ATrjTATl / ТГ/АОТТ . i . . 7 J I .уч. 1MVAUD./ 11Í м^д. i м^шипаivy.xl. Ч'Ш1. Г* ТТа™'-!^.™, ! 0011 Т"4- 1 /Z 17.