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摘要
文中基于分子动力学模拟研究了晶粒尺寸和晶粒梯度对纳晶镍薄膜单轴拉伸时裂纹扩展的影响.模拟结果表明：在均匀纳晶镍薄膜中，晶粒尺寸最小的模型内部裂纹形核最慢，扩展最小，主要由于其内部拥有相对其它模型更多的晶界，使得晶界承担的应变更加均匀，抑制了裂纹的扩展.在梯度纳晶镍薄膜中，梯度最大的模型内部裂纹最早开裂且最为严重，主要原因为晶粒尺寸的剧烈变化导致模型心部较大晶粒协调局部变形和应力集中的能力不及最外层尺寸较小的晶粒.研究结果有助于理解晶粒尺寸位于反Hall–Petch区间的梯度纳晶镍裂纹扩展趋势并为梯度金属材料的强韧化设计提供理论依据.
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