玻璃热-力学行为中的成分效应及其建模
材料科学
2025-07-18 v2
摘要
我们采用分子动力学模拟，对两种玻璃材料——氧化硅玻璃（SiO₂）和二元 Cu-Zr 基金属合金（Cu₅₀Zr₅₀）——在剪切和拉伸变形循环中的热-力学行为进行了比较研究。通过计算能量平衡并跟踪两种玻璃在变形循环中的温度演化，我们能够为每种玻璃提出一种准确再现塑性变形引起自热过程的本构定律。这些相对简单的本构定律涉及应变率敏感性以及热膨胀系数的非线性温度依赖性，以及应变梯度塑性。为了确定正确的参数，两种玻璃均在极低温度（10 K）下平衡，并对每种样品施加两种独立的变形速率以进行每种类型的变形。硅石中的热衰减远大于金属玻璃。此外，利用对瞬时变形的精确原子描述，结合精确的粗粒化程序，我们证明在硅石中，自热主要由具有纳米级特征长度的非均匀应变梯度塑性支撑。
引用
@article{arxiv.2503.07494,
title = {Composition effect in the thermo-mechanical behavior of glasses, and its modelization},
author = {Rene Alvarez-Donado and Matias Sepulveda-Macias and Anne Tanguy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.07494},
year = {2025}
}