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摘要
为保证氢气输送管道服役的安全性，从微观角度研究氢气环境中管线钢发生失效行为的内在机理以及典型力学性能的变化规律。通过分子动力学模拟方法对不同氢原子浓度下的α-铁模拟体系的微观失效行为进行研究，揭示微观状态下管线钢原子之间的力学性能及失效机理，并对模拟体系进行共近邻分析，观察和分析拉伸加载过程中α-铁模拟体系晶体结构的变化规律。研究结果表明：在拉伸过程中，随着掺入氢原子的浓度增大，体系的抗拉强度、杨氏模量及最大应力处应变普遍降低，α-铁体系更容易发生失效；同时，BCC结构的转变是α-铁体系发生失效的主要原因。研究结果有助于深入理解氢致管道微观失效机理，为保障氢气输送安全提供理论参考。
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单位机电工程学院; 西安建筑科技大学
