2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、陶瓷/金屬界面廣泛存在于陶瓷/金屬復(fù)合材料,以及各種保溫涂層、軍用裝甲、觸媒轉(zhuǎn)化器、場效應(yīng)晶體管、防腐涂料等化工和電子行業(yè)領(lǐng)域中,它的物理、化學(xué)以及材料科學(xué)性能一直是結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、電瓷設(shè)備以及環(huán)保涂料等研究領(lǐng)域的熱點問題,研究陶瓷/金屬界畫的結(jié)構(gòu)和強度,以及在微缺陷與微裂紋條件下的力學(xué)行為和破壞過程,不僅對陶瓷/金屬復(fù)合材料應(yīng)用和破壞形式的掌控極為重要,對其他復(fù)合材料研究領(lǐng)域也有深遠(yuǎn)的意義。
   本文通過使用分子動力學(xué)方法計算

2、研究了300K溫度下Al/α-Al2O3界面裂紋在沿其厚度方向上的拉伸應(yīng)變作用下的擴(kuò)展過程,觀察了位錯的形成與發(fā)展、裂紋的擴(kuò)展與增殖,為研究Al/α-Al2O3復(fù)合材料界面的力學(xué)性能及服役行為提供參考。
   本文采用分子動力學(xué)方法并運用并行開源程序LAMMPS研究Al/α-Al2O3界面裂紋的擴(kuò)展規(guī)律。具體研究內(nèi)容如下:
   1.通過查閱文獻(xiàn),從實驗觀察和第一性原理計算的結(jié)果中得到Al/α-Al2O3界面上的主要晶體

3、晶向和原子排列規(guī)律,構(gòu)建了Al/α-Al2O3界面的原子模型。
   2.彈性常數(shù)、表面能和界面能是表征材料以及材料界面屬性的幾個基本物理量。為了使分子動力學(xué)方法能夠真實模擬界面的物理力學(xué)行為,勢函數(shù)應(yīng)能正確反映材料的上述幾個物理量。根據(jù)這個原則,本文首先對目前常用的模擬Al和Al2O3的原子作用勢進(jìn)行了評價,選擇了能夠準(zhǔn)確反映上述物理量的作用勢;然后,在考慮原子間成鍵方式的基礎(chǔ)上,結(jié)合目前界面原子作用的實驗和理論研究成果,確定

4、了界面作用勢形式,再以界面能的實驗值和第一性原理計算值作為參考值,對界面原子作用勢的勢函數(shù)參數(shù)進(jìn)行了擬合,確定了界面原子作用勢。最后,分別從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和界面原子構(gòu)型對相關(guān)勢函數(shù)進(jìn)行了驗證。
   3.使用分子動力學(xué)模擬了300K溫度下Al/α-Al2O3界面裂紋在軸向拉伸應(yīng)變作用下的裂紋增殖過程。觀察發(fā)現(xiàn),當(dāng)應(yīng)變加載至5.52%時,位錯開始由界面裂紋發(fā)射出來,并在應(yīng)變?yōu)?.36%時形成位錯環(huán),其三個主要位錯面與界面平面夾角約為7

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