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界面介导塑性的介观尺度模型:韧性与脆性断裂研究

材料科学 2025-05-08 v1

摘要

界面和晶界的存在显著影响材料的力学性能,尤其是在处理微米或纳米尺度样品时。位错与晶界之间不同的相互作用可导致完全不同的整体塑性变形特征。本文采用二维连续位错动力学模型来研究材料的力学性能。为准确描述晶格位错与界面/晶界之间的物理相互作用,我们应用了介观尺度界面边界条件,并考虑了多种数值情况,如单滑移系和多滑移系。除了影响强度和延展性外,界面附近位错的积累会引发局部高应力,可能导致界面附近的脆性断裂。因此,材料在加载过程中会经历韧性与脆性断裂模式之间的竞争。本文还研究了在不同反应常数下出现的应变硬化率回升现象,这可以通过位错累积速率与界面反应速率之间的竞争来解释。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.04099,
  title  = {A Mesoscale Model for Interface-Mediated Plasticity: Investigation of Ductile and Brittle Fracture},
  author = {Jinxin Yu and Alfonso H. W. Ngan and David J. Srolovitzb and Jian Hana},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.04099},
  year   = {2025}
}

备注

20 pages, 11 figures