مقاله ترجمه شده درباره شبیه سازی دینامیک مولکولی (MD) کشش تک محوره برخی تک کریستالهای فلزات مکعبی در مقیاس نانو
مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
شبیه سازی دینامیک مولکولی (MD) کشش تک محوره برخی تک کریستالهای فلزات مکعبی در مقیاس نانو
عنوان انگلیسی مقاله:
Molecular dynamics (MD) simulation of uniaxial tension of some single-crystal cubic metals at nanolevel
کلمات کلیدی مقاله:
تنش، شبیه سازی دینامیک مولکولی، خواص نانو مکانیکی
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
فیزیک
مناسب برای گرایش های دانشگاهی زیر:
فیزیک محاسباتی و فیزیک کاربردی گرایش مواد
وضعیت مقاله انگلیسی و ترجمه:
مقاله انگلیسی را میتوانید به صورت رایگان با فرمت PDF از باکس زیر دانلود نمایید. ترجمه این مقاله با فرمت WORD – DOC آماده خریداری و دانلود آنی میباشد.
فهرست مطالب:
چکیده
1. مقدمه
2. بررسی منابع
3. روش شبیه سازی دینامیک مولکولی (MD)
4. نتایج و بحث
4.1 درباره ماهیت تغییر شکل و شکستگی تحت بارگذاری کششی
4.2. درباره ماهیت تغییر نیرو تحت بارگذاری کششی
4.3. اثر پارامترهای پتانسیل مورس (D و آلفا) روی تغییر شکل و شکست
۴.۴. اثر نرخ کرنش و یا نرخ بارگذاری بر پاسخ کششی
5. نتیجه گیری ها
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
Abstract
Molecular Dynamics (MD) simulations of uniaxial tension at nanolevel have been carried out at a constant rate of loading (500 m s−1) on some single-crystal cubic metals, both FCC (Al, Cu, and Ni) and BCC (Fe, Cr, and W) to investigate the nature of deformation and fracture. Failure of the workmaterials due to void formation, their coalescence into nanocracks, and subsequent fracture or separation were observed similar to their behavior at macroscale. The engineering stress–strain diagrams obtained by the MD simulations of the tensile specimens of various materials show a rapid increase in stress up to a maximum followed by a gradual drop to zero when the specimen fails by ductile fracture. The radius of the neck is found to increase with an increase in the deformation of the specimen and to decrease as the ductility of the material decreases. In this investigation, the strain to fracture is observed to be lower with the BCC materials than FCC materials. In the case of BCC crystals, no distinct linear trend in the engineering stress–strain characteristics is observed. Instead, rapid 9uctuations in the force values were observed. If the drop in the force curves can be attributed to the rearrangement of atoms to a new or modi:ed crystalline structure, it appears that BCC materials undergo a signi:cant change in their structure and subsequent realignment relative to the FCC materials, as previously reported in the literature. While good correlation is found between the D- and -parameters of the Morse potential with the ultimate strength and the strain to failure for the FCC metals, no such correlation is found for the BCC metals. From this, it appears that Morse potentials may not represent the deformation behavior of BCC metals as accurately as FCC metals and alternate potentials may need to be considered. ? 2001 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.
چکیده
شبیه سازی های دینامیک مولکولی (MD) تنش تک محوره در سطح نانو در یک نرخ بارگذاری ثابت (۵۰۰ متر بر ثانیه) برای برخی از تک بلور فلزات مکعبی FCC (آلومینیم، مس و نیکل) و BCC (آهن، کروم و تنگستن) به منظور بررسی ماهیت تغییر شکل و شکستگی انجام شده است. مشاهده شده که شکستگی مواد کار که به علت تشکیل حفره، به هم آمیختگی آنها و تبدیل آنها به نانوترکها و شکستگی یا جدایی ثانویه آنها به وجود می آید رفتاری مشابه با مواد در مقیاس ماکرو دارد. بررسی فنی نمودار تنش-کرنش به دست آمده توسط شبیه سازی های دینامیک مولکولی نمونه های مختلف مواد قابلکشش، وقتی که شکست نرم را تجربه نمی کنند یک افزایش سریع در تنش را تا رسیدن به مقدار ماکزیمم نشان می دهد، به دنبال آن با یک افت تدریجی به صفر می رسد. شعاع گردنه حاصله با افزایش تغییر شکل نمونه افزایش و با کاهش چکش پذیری مواد کاهش می یابد. در این تحقیق، در مواد BCC نسبت به FCC، کرنش منجر به شکست کمتر مشاهده می شود. در مورد کریستالهای BCC، هیچ روند خطی واضحی در بررسی فنی مشخصات تنش-کرنش مشاهده نمی شود. در عوض، نوسانات سریع در مقادیر نیرو مشاهده می گردد. اگر کاهش منحنی های نیرو را بتوان به بازآرایی اتمها در یک ساختار کریستالی جدید یا اصلاح شده نسبت داد، به نظر می رسد که مواد BCC تحت یک تغییر قابل توجه در ساختار و آرایش ثانویه نسبت به مواد FCC قرار می گیرند، همانطور که قبلا در مقالات گزارش شده است. در حالی که همبستگی خوبی بین پارامترهای D و آلفا پتانسیل مورس با استحکام نهایی و کرنش منجر به شکست فلزات FCC پیدا شده است، هیچ همبستگی برای فلزات BCC یافت نشده است. از این رو، به نظر می رسد که پتانسیل مورس ممکن است رفتار تغییر شکل فلزات BCC را به دقت فلزات FCC نشان ندهد و پتانسیل متناوبا ممکن است نیاز به بررسی داشته باشد.
