用分子动力学模拟研究CuZr无形金属纳米泡在不同温度下的机械性能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 机械工程 机械工程
• 计算材料科学科学 计算材料科学

背景情况:

• 无形金属纳米泡 (AMNF) 对各种应用具有独特的特性.
• 了解AMNF的取决于温度的机械行为至关重要,但仍然不清楚.

研究的目的:

• 为了研究CuZr AMNF在不同温度下的单轴张力和压缩下的机械反应.
• 阐明AMNF机械性质的温度灵敏度和张力-压缩不对称性.

主要方法:

• 使用了分子动力学模拟.
• 模拟了单轴张力和压缩试验,温度在100K至600K之间.

主要成果:

• 机械性能 (斯模量,屈服应力,最大应力) 显示出显著的温度灵敏度和张力-压缩不对称性.
• 拉力加载导致财产减少约30-33%,从100K减少到600K.
• 在相同的温度范围内,压缩负荷导致~34-41%的较大物质下降.
• 产量强度的压力-压缩不对称性是温度独立的.
• 弹性模量不对称性随着温度的增加而增加,这是由于表面能量效应和表面面积与体积比率的变化.
• 较高的温度通过延迟带退化和促进均变形,提高了对大拉力应变的抗性.

结论:

• AMNF的机械性能对温度非常敏感,在高温下观察到显著的软化.
• 张力-压缩不对称存在,并受到温度的影响,特别是弹性模量.
• 尽管变软,AMNF在较高温度下在较大的拉伸应变下表现出增强的结构性抵抗,延迟了故障.