| عنوان فارسی مقاله: |
شبیه سازی دینامیک مولکولی (MD) کشش تک محوره برخی تک کریستالهای فلزات مکعبی در مقیاس نانو |
| عنوان انگلیسی مقاله: |
Molecular dynamics (MD) simulation of uniaxial tension of some single-crystal cubic metals at nanolevel |
چکیده
شبیه سازی های دینامیک مولکولی (MD) تنش تک محوره در سطح نانو در یک نرخ بارگذاری ثابت (۵۰۰ متر بر ثانیه) برای برخی از تک بلور فلزات مکعبی FCC (آلومینیم، مس و نیکل) و BCC (آهن، کروم و تنگستن) به منظور بررسی ماهیت تغییر شکل و شکستگی انجام شده است. مشاهده شده که شکستگی مواد کار که به علت تشکیل حفره، به هم آمیختگی آنها و تبدیل آنها به نانوترکها و شکستگی یا جدایی ثانویه آنها به وجود می آید رفتاری مشابه با مواد در مقیاس ماکرو دارد. بررسی فنی نمودار تنش-کرنش به دست آمده توسط شبیه سازی های دینامیک مولکولی نمونه های مختلف مواد قابلکشش، وقتی که شکست نرم را تجربه نمی کنند یک افزایش سریع در تنش را تا رسیدن به مقدار ماکزیمم نشان می دهد، به دنبال آن با یک افت تدریجی به صفر می رسد. شعاع گردنه حاصله با افزایش تغییر شکل نمونه افزایش و با کاهش چکش پذیری مواد کاهش می یابد. در این تحقیق، در مواد BCC نسبت به FCC، کرنش منجر به شکست کمتر مشاهده می شود. در مورد کریستالهای BCC، هیچ روند خطی واضحی در بررسی فنی مشخصات تنش-کرنش مشاهده نمی شود. در عوض، نوسانات سریع در مقادیر نیرو مشاهده می گردد. اگر کاهش منحنی های نیرو را بتوان به بازآرایی اتمها در یک ساختار کریستالی جدید یا اصلاح شده نسبت داد، به نظر می رسد که مواد BCC تحت یک تغییر قابل توجه در ساختار و آرایش ثانویه نسبت به مواد FCC قرار می گیرند، همانطور که قبلا در مقالات گزارش شده است. در حالی که همبستگی خوبی بین پارامترهای D و آلفا پتانسیل مورس با استحکام نهایی و کرنش منجر به شکست فلزات FCC پیدا شده است، هیچ همبستگی برای فلزات BCC یافت نشده است. از این رو، به نظر می رسد که پتانسیل مورس ممکن است رفتار تغییر شکل فلزات BCC را به دقت فلزات FCC نشان ندهد و پتانسیل متناوبا ممکن است نیاز به بررسی داشته باشد.
