鎂中Ⅰ型裂紋應力場與裂尖塑性變形.pdf

1、鎂及鎂合金具備密度小，高的比強度和比剛度，優(yōu)良的鑄造性和減震性等特點，被廣泛的應用于航空航天、汽車制造等工業(yè)領域。但是，鎂為密排六方晶體，其斷裂韌度值比較低，特別是當鎂中存在裂紋或有裂紋萌生的情況下，裂紋尖端會存在應力、應變集中，導致裂尖附近塑性變形以及裂紋擴展，會產(chǎn)生嚴重的安全問題，所以對鎂中裂紋的研究非常重要。
　　本文基于ABAQUS有限元程序，運用擴展有限單元法計算了鎂中五種不同取向的Ⅰ型裂紋的彈性應力場和彈性應變能密度分

2、布，并將計算結(jié)果與分子動力學模擬結(jié)果相對比，從宏微觀相結(jié)合的角度分析了裂尖場的分布和裂尖微結(jié)構(gòu)演化之間的聯(lián)系。研究發(fā)現(xiàn)，裂尖的微結(jié)構(gòu)演化與裂尖彈性應變能密度分布密切關聯(lián)。由于裂紋尖端處的應力集中所導致的局部彈性應變能密度增高可以通過裂尖塑性變形來釋放。介于不同滑移面所需要的臨界切應力不同，基面裂紋主要的變形機制是空位和π3孿晶，柱面裂紋主要的變形機制是空位和基面滑移。
　　此外，運用彈塑性狀態(tài)下Ⅰ型裂紋的有限元分析，從裂紋系統(tǒng)的整