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纳米晶甲烷水合物的力学蠕变失稳

介观与纳米尺度物理 2021-02-24 v1 化学物理

摘要

天然气水合物(NGHs)的力学蠕变行为对理解地球上含天然气水合物沉积物的力学失稳十分重要。受实验挑战限制,纳米晶甲烷水合物在分子尺度的本征蠕变机制仍大未知。本文利用大规模分子动力学(MD)模拟研究纳米晶甲烷水合物的力学蠕变行为。揭示其力学蠕变响应强烈受晶粒尺寸内部微观结构与温度、静应力外部条件支配。有趣的是,纳米晶甲烷水合物中观察到长稳态蠕变,可用修正的本构Bird-Dorn-Mukherjee模型描述。微观结构分析表明晶界(GB)扩散与GB滑移及晶粒变形共同控制其力学蠕变行为。此外,结构转变在其力学蠕变机制中也显重要。本研究为理解天然气水合物力学蠕变情形提供新见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.07786,
  title  = {Mechanical Creep Instability of Nanocrystalline Methane Hydrates},
  author = {Pinqiang Cao and Jianlong Sheng and Jianyang Wu and Fulong Ning},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.07786},
  year   = {2021}
}