塑性运动的粗粒化相场晶体模型
材料科学
2020-01-01 v2 计算物理
摘要
相场晶体模型在其振幅方程近似下,被证明能够准确描述缺陷晶体结构中的变形场以及位错运动。我们详细分析了位错核处的弹性畸变与应力正则化,并展示了如何由相场振幅的拓扑奇点直接计算出Burgers矢量密度。由这些振幅产生的畸变随后与非奇异位移相补充,以强制实现力学平衡。这使得在该框架中能够一致地分离塑性与弹性时间尺度。我们引入了一种有限元方法来求解振幅与弹性耦合方程,并将其应用于三角晶格对称性晶体在二维空间中的几个原型构型:i) 刃型位错引起的应力场,并分析了振幅方程如何在位错核附近对应力进行正则化;ii) 位错偶极子因其内部相互作用而产生的运动;iii) 旋转晶粒的收缩。我们还将我们的结果与经典弹性理论的其他扩展(如应变梯度弹性以及基于缺陷核附近Burgers矢量密度平滑化的方法)所得结果进行了比较。
引用
@article{arxiv.1910.04377,
title = {A coarse-grained phase-field crystal model of plastic motion},
author = {Marco Salvalaglio and Luiza Angheluta and Zhi-Feng Huang and Axel Voigt and Ken R. Elder and Jorge Viñals},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.04377},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 7 figures