单晶钽在高应变率压缩下的能量存储
材料科学
2022-08-30 v3 计算物理
摘要
当材料发生塑性变形时，大部分机械功以热的形式耗散，转化为热的塑性功比例称为 Taylor-Quinney 系数（TQC）。我们对单晶钽的高应变率压缩进行了大规模分子动力学模拟，并报道了直至真实应变 1.0 的积分与微分 TQC 值。我们提出了一种材料内存储能量随时间的唯象模型，其渐近极限由变形条件定义。该模型合理地描述了 TQC 值随塑性应变增加收敛至 1.0 的过程，但并未直接阐明热-机械转换的物理本质。这一点在第二个更细致的模型中得以发展，该模型精确地将能量存储归为两个不同贡献：一是不断增长的位错网络，二是运动位错遗留的点缺陷碎片。研究发现，点缺陷碎片的贡献滞后于位错网络，但在本文所考虑的高应变率条件下其贡献相当可观。
引用
@article{arxiv.2205.04653,
title = {Energy storage under high-rate compression of single crystal tantalum},
author = {Jared C. Stimac and Nicolas Bertin and Jeremy K. Mason and Vasily V. Bulatov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.04653},
year = {2022}
}
备注
28 pages, 12 figures