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摘要
本文采用分子动力学模型研究了多晶NiTi合金在强冲击载荷作用下微孔洞的演化行为。为定量确定材料内部的孔洞体积分数，在后处理中采用PYTHON代码编程来统计孔洞体积。分子动力学的模拟结果很好的揭示了NiTi合金在不同冲击速度、冲击持时和晶粒尺寸下的孔洞演化机制和微观损伤机理。结果表明冲击速度的增加会导致冲击熔化效应，从而显著增加孔洞体积分数，并促使损伤行为从经典层裂向微层裂转变。在经典层裂中，冲击持时的增加不会影响孔洞的演化速率，但其会延迟初始损伤时刻并使孔洞分布更靠近加载边界。而在微层裂行为下，缩短冲击持时将使损伤行为从微层裂退化为经典层裂，并降低孔洞的体积分数。此外，在数值模型中还研究了晶粒尺寸对孔洞演化的影响。在经典层裂情况下，发现由于晶粒间相互作用对孔洞生长的抑制作用，随着晶粒尺寸的减小，孔洞体积的增长速率将受到抑制。然而，当冲击速度增加到3 km/s时，冲击熔化行为会弱化晶粒尺寸强化效果。在本文的研究工作当中，分子动力学模拟对NiTi合金在不同参数下的损伤演化过程进行了很好的微观表征并揭示了相应的微观机理，其相应的数值结果可以为NiTi合金抗冲击结构设计提供理论参考，并为NiTi合金的制备优化提供数值依据。
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