不同温度和扰动应变作用下纳米微裂纹的晶体相场研究

作者:李建伟; 项璇; 王景栋; 胡石; 陈铮; 贺元骅
来源:计算物理, 2022, 39(06): 1-10.
DOI:10.19596/j.cnki.1001-246x.8509

摘要

工程材料在服役时承受的外力条件日益复杂,其中扰动应变下材料微观结构的演化行为具有鲜明特征,探明扰动应变下材料的断裂行为对于预防断裂失效具有重要意义。因此本文利用晶体相场模型模拟了扰动应变下纳米微裂纹的扩展行为,探讨了扰动频率及温度对微裂纹扩展行为及稳定性的影响。研究结果表明,温度提升在扰动频率较小时能引起脆韧转变,同时裂纹稳定性因温度升高而下降。扰动频率的提升在温度低于脆韧转变温度时,能在演化初期引起脆韧转变,之后将抑制脆性扩展,但无法引起韧脆转变;当温度高于脆韧转变温度时,扰动频率不再能改变裂纹扩展模式。裂纹稳定性随扰动频率的增大先下降后上升。

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