应力弛豫论文-吴义成

应力弛豫论文-吴义成

导读:本文包含了应力弛豫论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:金属玻璃,重排事件,结构,分子动力学

应力弛豫论文文献综述

吴义成[1](2019)在《金属玻璃应力弛豫及结构与重排事件关系的研究》一文中研究指出金属玻璃是一种新的无序结构材料,相较于晶体材料,它有着诸多优异的力学性能,比如极高的弹性极限和强度等。然而在室温下,金属玻璃的塑性变形主要集中在剪切带中,导致缺少明显的宏观拉伸塑性,这也严重制约了它的工程应用。因此我们需要更加深入地理解金属玻璃的塑性形变机制。由于非晶体系结构无序的本质特性,使得晶体中位错调制塑性变形的机制难以用在非晶体系中,至今为止,非晶体系的变形载体的形变机制仍不清晰。金属玻璃也为研究无序体系的塑性变形机制提供了模型材料体系。结合分子动力学模拟,我们研究了在外加恒定应变下,金属玻璃的变形载体的激活模式与系统宏观物理量的联系;同时利用机器学习的方法,我们分别研究了在静态以及绝热剪切下,金属玻璃的重排与局域结构参量的联系。在静态情况下,金属玻璃的变形载体很难探测到,本文中我们对金属玻璃施加恒定拉伸应变,进而探测变形载体的特征与动力学行为。我们使用分子动力学模拟了应力弛豫的过程。我们直接观测到应变加速了金属玻璃的弛豫行为,主要来源于金属玻璃中的变形载体-流变单元的激活。同时我们还观测到在临界的外加应变附近,应力弛豫过程中的应力衰减度以及弛豫时间达到饱和,这对应了流变单元的激活模式由随机激活到协同性运动的转变。在静态条件下,我们成功地使用机器学习的方法探测金属玻璃以及过冷液体的局域结构,并识别出易于发生结构重排的类液原子。同时我们还发现这些类液原子与其他原子在结构上的区别超越了短程序。我们进一步通过改变截断距离重新定义了结构熵,证实了该结构参量定义时截断距离需要超过第一近邻才是合理的。我们的结果显示金属玻璃体系中的结构重排事件是具有结构起源的,同时预测重排事件的结构参数在定义时需要包含超越短程序的原子。在绝热剪切条件下,为了表征局域结构参量预测塑性重排的能力,我们使用机器学习的方法定量化了局域结构参量对重排事件的预测能力。我们发现能够反应动力学信息的结构参量具有最好的预测重排的能力,这些结构参量包括“参与度”以及“振动均方位移”。同时我们还发现使用机器学习方法仅从结构定义的“软度”也具有很强的预测变形载体的能力。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2019-06-01)

刘情情,张琳,王兆波[2](2018)在《低密度聚乙烯/叁元乙丙橡胶热塑性硫化胶的压缩应力弛豫及其可逆回复》一文中研究指出采用动态硫化法制备了低密度聚乙烯(LDPE)/叁元乙丙橡胶(EPDM)热塑性硫化胶(TPV),并对其力学性能、微观结构、压缩应力弛豫及其可逆回复进行了研究。结果表明,当LDPE/EPDM质量比为50/50时TPV的综合性能较佳,EPDM硫化胶粒子尺寸为3~5μm,均匀地分散在刻蚀试样表面。随着LDPE用量的增加或压缩应变的增大,应力弛豫现象趋于显着。随着热处理温度升高或热处理时间的延长,TPV压缩应力弛豫的可逆回复程度提高。(本文来源于《合成橡胶工业》期刊2018年02期)

闫树浩[3](2017)在《锆钛酸钡基陶瓷应力特征及介电弛豫性研究》一文中研究指出以锆钛酸钡(BZT)为主晶相的介电陶瓷,具有较高的介电常数,良好的铁电、压电性能,已经成为陶瓷电容器的主流材料。晶粒尺寸、内部应力和元素共掺杂是锆钛酸钡陶瓷介温特性改善研究的重要组成内容。采用固相法和溶胶-凝胶法制备La和Nb掺杂的BaZr_(0.1)Ti_(0.89)Fe_(0.01)O_3(BZTF)陶瓷试样,研究了晶粒尺寸、内部应力和元素复合掺杂对BZTF陶瓷晶体结构、微观形貌及介电弛豫性的影响,对相关机理进行了探讨。结果表明:控制试样的烧结温度,可使陶瓷试样的平均晶粒尺寸在0.44~1.87μm范围内变化。当烧结温度为1280℃,平均晶粒尺寸为0.87μm时,BZTF陶瓷试样的弥散系数达到最大值1.927,常温介电常数为3300,介电损耗为0.009。在组分和制备工艺相同的条件下,晶格常数和四方率的不同表明,晶格畸变是内应力差异产生的主要原因。内部应力为较大张应力(σ=42 MPa)时,BZTF试样的介电弛豫性最佳:介电常数为3982,介电损耗为0.012,弥散系数γ为1.851。La的加入促进了晶粒生长和均匀分布,提高了BZTF陶瓷的致密度。同时,La的加入还显着提高了陶瓷的介电弛豫性。当烧结温度为1330℃,La的掺入量为0.6 mol%时,固相法制备的BZTF陶瓷综合电性能较好:介电常数为5183,介电损耗为0.021,γ值为1.93。当烧结温度为1300℃,La的掺入量为0.4 mol%时,溶胶-凝胶法制备的BZTF陶瓷综合电性能较好:介电常数为5223,介电损耗为0.15,γ值为1.65。Nb的加入增强了BZTF试样铁电相变的弥散性,提高了介电常数的温度稳定性。当Nb的含量为0.75 mol%时,固相法制备、1300℃烧结的BZTF试样具有较好的介电弛豫性:弥散系数值为1.98,常温介电常数为6039。当Nb的含量为0.75mol%时,溶胶-凝胶法制备、1350℃烧结的BZTF试样综合电性能较优:介电常数为7830,弥散系数值则为1.89。(本文来源于《华北理工大学》期刊2017-12-01)

沈喆[4](2016)在《应力集中与结构弛豫对Zr_(55)Cu_(30)Ni_5Al_(10)非晶合金弯曲断裂行为的影响》一文中研究指出块体非晶合金(BMGs)的原子排布具有短程有序,长程无序的独特特点,使得其内部结构中既不存在晶界与位错等微观缺陷,宏观上又不存在成分偏析、夹杂和第二相,这使得非晶合金表现出十分优异的力学、物理和化学性能,自其面世以来就被视作潜在的工程材料,吸引着材料研究人员的目光。然而,非晶合金的灾难性断裂给它的应用前景蒙上了一层阴影。目前,块体非晶合金的变形和断裂的本质还没有被完全认知,尚未形成一种可完全解释断裂机理的成熟理论。Zr_(55)Cu_(30)Ni_5Al_(10)非晶合金的非晶形成能力强,且不含有贵金属及有毒元素,具有潜在的工程应用价值。因此本论文选用此非晶合金为研究目标,结合工程实际应用所需,以单边切口梁法测算叁点弯曲试样断裂韧性为媒介,通过改变切口半径改变应力集中状态,利用等温真空退火改变内部结构状态,借助SEM观察断口形貌的演变,从而追溯整个断裂过程,进而研究应力集中与结构弛豫对Zr基非晶合金弯曲断裂行为的影响。Zr_(55)Cu_(30)Ni_5Al_(10)非晶试样的载荷-位移曲线近似呈现出线性特征,说明其断裂过程为线弹性变形。宏观上表现出较小的塑性,未曾出现屈服平台便已断裂。应力集中会给Zr基非晶合金的断裂行为带来影响,具体表现在弯曲位移、临界载荷、断裂韧性均随应力集中程度降低而逐渐增大。断口形貌沿裂纹扩展方向可分为裂纹扩展区与快速断裂区。裂纹扩展区内存在一光滑区,为单一剪切带稳定错动而尚未产生明显温升的距离,此区域宽度同断裂韧性变化趋势相同;快速断裂区充斥着方向指向裂纹扩展方向的半月形韧窝状花样,且直径随切口半径增大而增大。叁维形貌结果显示,断口形貌随切口半径增大逐渐变得粗糙。对断裂过程分析后可将韧窝状花样的高度视作裂纹张开距离的1/2,可用于估计试样断裂韧性。Tg-50℃下的等温结构弛豫不会使非晶合金发生晶化,但会使得试样内部自由体积发生湮灭,发生有序化转变。结构弛豫时间愈长,有序化程度愈大。结构弛豫会使得非晶合金的力学性能发生改变,其中硬度升高,断裂韧性下降。硬度升高是由于自由体积减少,原子间键长变小,键合力增加;断裂韧性下降是由于剪切带数量减少,内部能量无从耗散所致。结构弛豫后,非晶合金的断口形貌较铸态相比发生极大变化,表现出河流花样、准解理界面等脆性特征,叁维形貌观察结果断口粗糙度随裂纹扩展方向表现出先减小后增大的变化趋势;随结构弛豫时间延长,断口表面粗糙度逐渐降低,说明结构弛豫会导致非晶合金发生韧-脆转变。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-06-01)

李淼,陈莉萍[5](2015)在《热处理中Pr_(0.5)Sr_(0.5)MnO_3薄膜的电学性能变化和应力弛豫》一文中研究指出我们用脉冲激光法在(001)LaAlO3衬底上制备了Pr0.5Sr0.5MnO3薄膜,在900℃的空气中进行后退火处理,研究了退火前后薄膜的电磁性能和晶格结构变化.随着温度降低原位生长薄膜在低温段电阻率迅速上升,表现为绝缘体性质.磁化强度-温度曲线表明薄膜具有顺磁-铁磁-反铁磁的相变,并且存在相分离现象.相比之下,退火后薄膜随着温度降低只出现了顺磁绝缘体-铁磁金属相变,在低温区域一直表现为铁磁金属性.x光衍射实验发现退火使得薄膜在垂直于衬底表面方向的晶格伸长量明显减小,表明退火过程中发生了应力弛豫.为了搞清楚后退火中氧含量和应力弛豫的不同作用,我们进行了(110)SrTiO3衬底上Pr0.5Sr0.5MnO3薄膜的后退火对比实验,结果表明退火中的应力弛豫是导致退火前后薄膜电磁性质差异的主要原因.(本文来源于《低温物理学报》期刊2015年02期)

鲁振,汪卫华,白海洋[6](2015)在《通过应力弛豫方法基于结构和动力学非均匀性对金属玻璃进行分类(英文)》一文中研究指出形成非晶的过冷液体在接近玻璃转变温度的动力学响应的多样性和非均匀性可以遗传到非晶玻璃态中,表现为结构非均匀性.这种结构非均匀性可以通过其应力弛豫的不同来表征.在此实验结果基础上,本文提出了一个可以容易地通过应力弛豫测量的参数n,以此参数来表征不同非晶合金的动力学和结构非均匀性的差异,参数n还能反映非晶体系的流变单元的密度和分布,因此可以用n来对不同脆度的非晶玻璃进行分类.研究还发现该参数n还和过冷液体动力学脆性参数m以及非晶泊松比有关,可能成为表征金属玻璃的动力学和结构非均匀、结构和性能关系,非晶本质的重要参数.(本文来源于《Science China Materials》期刊2015年02期)

刘子超,章海霞,甄慧慧,李明山,尚林[7](2014)在《低温AlN插入层的生长温度对AlGaN/GaN量子阱应力弛豫作用的影响》一文中研究指出利用高分辨X射线衍射仪(HRXRD)及原子力显微镜(AFM)研究了低温AlN插入层的生长温度对AlGaN/GaN量子阱应力弛豫作用的影响。结果表明,低温AlN插入层不同的生长温度会导致AlGaN/GaN量子阱不同的表面粗糙度及穿透位错密度,并且当生长温度达到640℃时样品中表面粗糙度及穿透位错密度达到最低,同时具有最高的载流子迁移率及带边发光峰强度。在不同的生长温度,低温AlN表面具有不同的表面形貌。不同的表面形貌将直接影响界面处位错主滑移系的开动及位错阻挡机制。通过分析可以得知,低温AlN不同的表面形貌是由于Al原子在不同温度下的不同的迁移机制造成。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2014年08期)

刘智[8](2014)在《Co/Ru(0001)系统中的应力弛豫研究》一文中研究指出由于在磁电效应、光电效应、催化和信息存储等领域的广泛应用前景,人们对金属表面外延生长的纳米薄膜性质的研究产生了广泛的兴趣。在外延薄膜的生长过程以及薄膜的电磁和化学性质方面,由薄膜跟衬底的晶格失配导致的应力扮演着极其重要的角色。鉴于应力对于纳米岛的各种性质的重要影响,对于应力的理论计算和定量测量就显得尤为重要。基于TB-SMA的分子动力学模拟来计算应力已经成功地被用在包括同质外延的各种金属体系中;中能和高能电子衍射实验以及表面X光衍射(SXRD)在测量岛内原子平均键长上取得了很大的进展。尽管如此,目前被充分研究的系统晶格失配都较小,受限于仪器精度从而难以被实验观测到,故实空间原子尺度的应力还没有被很好的定量研究过。Co/Ru(0001)体系具有很大的晶格失配,且能形成hcp(100)长程有序结构,能够被有效地利用于高分辨率扫描隧道显微镜(STM)精确测量与证实应力,而且其中由于应力导致的垂直磁各向异性为新型信息处理技术提供了途径。这篇论文主要介绍我们利用STM观测了Co在Ru(0001)上的单层膜生长形状,通过分析清晰的原子相图得到了Co膜的生长结构为hcp(100),并依据此结构进行了基于紧束缚近似的分子动力学模拟,结果表明:此体系中应力弛豫是由晶格失配与介观失配共同作用的结果,主要发生在叁角形Co岛的边缘处。Co原子应力弛豫方向与该原子缺失的最近邻配位Co原子相对于此Co原子的等效方向相反,程度随缺失的配位Co原子等效数目的增加而加强。具体来说:(1)垂直方向上整个Co岛呈现出边缘高、中心低的凹形,岛的正下方衬底也呈现出洞状凹陷;(2)面内方向上从岛顶点到岛边线中心,Co原子向叁角形岛内部收缩的趋势逐渐减弱,间距逐渐增加至衬底Ru的晶格;在垂直于岛边向内方向上,Co原子行呈现出逐渐减弱的向内弯曲的形状,Co原子的行间距从略大于Co的标准行间距逐渐接近Ru的标准行间距;Co原子间最近邻键长呈现出由中心向边缘递减的趋势,中心的原子最接近于按照衬底Ru的键长排列,随着Co岛的增大,Co原子平均键长也逐渐接近于衬底Ru的晶格常数。模拟结果很好的契合了边长为20nnm的Co岛岛边中心原子的应力弛豫各向异性现象,说明边缘原子的配位缺失是应力弛豫的决定因素。此系统中巨大晶格失配影响下的岛边缘部分原子面内应力弛豫偏离标准位置超过10%(大约为30pm),为更高分辨率STM精确测量与证实应力提供了新的思路。(本文来源于《南京大学》期刊2014-05-01)

张安通[9](2012)在《波形壁面湍流场雷诺应力与速度变形率弛豫效应的TRPIV实验研究》一文中研究指出本文借助先进的湍流实验测量技术——高时间分辨率粒子图像测速技术(TRPIV)在低速回流式水槽中对波形壁面的湍流流场雷诺应力与速度变形率的弛豫效应进行了实验研究,研究波形壁面的强制作用对湍流流场的影响,对非平衡壁湍流边界层雷诺应力复涡黏性模型进行实验研究。利用二维TRPIV技术,以高时间分辨率对叁个不同雷诺数下的波形壁面湍流空间流场进行测量,得到瞬时湍流边界层速度场空间分布的时间序列。分析了不同雷诺数下的流场的平均流向速度、平均法向速度、湍流度等物理量的分布特征。发现了流向和法向速度云图在流向方向上的周期性分布,以及波形壁面对近壁区的流向平均速度和法向平均速度都产生了较大影响,两种平均速度分量在近壁区沿流向分布都具有明显的周期性。运用象限分裂法研究了四个不同象限事件的分布及其对雷诺应力的贡献,发现Q2喷射事件和Q4扫掠事件占主要地位,其中Q2事件对雷诺应力的贡献量最大,Q4事件次之。通过研究雷诺应力和平均速度变形率系综平均的空间分布,发现两者沿空间流向的分布都有一定的规律性,即在法向方向上速度变形率在离开壁面后逐渐减小,而雷诺应力是先增大然后减小。利用空间互相关技术分析雷诺应力与平均速度变形率之间的流向相位关系,发现不同雷诺应力分量与对应的平均速度变形率分量在流向空间上存在相位差,发现在边界层区域内,速度变形率分量S12与雷诺应力分量R12的相位差和速度变形率分量S11与雷诺应力分量R11的相位差在离开壁面后,都先从零逐渐减小,在0.2附近达到最小值,然后再逐渐增大。同时发现在一定的范围内,雷诺数的变化对相位差的影响并不大。验证了湍流雷诺应力复涡黏性模型的合理性,为建立更加准确预测非平衡湍流的复涡黏性模型提供了实验依据。(本文来源于《天津大学》期刊2012-12-01)

贾永霞[10](2012)在《非平衡湍流雷诺应力弛豫复涡黏张量模型的实验研究》一文中研究指出本文采用热线测速技术(HWA)和粒子图像测速技术(PIV)对壁湍流相干结构调制雷诺应力和非平衡湍流雷诺应力涡黏模型的时——空弛豫效应进行了实验研究。用热线测速技术,对壁湍流相干结构调制雷诺应力与速度变形率的时域弛豫效应进行了实验研究;用层析TRPIV和二维TRPIV技术对壁湍流相干结构调制雷诺应力与速度变形率的空间弛豫效应进行了实验研究;最后采用二维TRPIV技术对轴流风机引起的周期变化非平衡湍流场中雷诺应力与速度变形率的时——空弛豫效应进行了实验研究。用热线测速技术,对壁湍流相干结构调制雷诺应力与速度变形率的时域弛豫效应进行了实验研究。用IFA-300恒温热线风速仪、平行丝热线探针和X型双丝热线探针,以高于湍流最小时间尺度的分辨率,精细测量了风洞中壁湍流不同法向位置处速度变形率和对应位置的雷诺应力。应用时间局部平均速度结构函数概念对流向速度信号进行多尺度分解,以流向速度分量的局部平均速度结构函数的局部极值作为特征量检测壁湍流相干结构猝发的喷射和扫掠过程。用相位平均技术提取相干结构猝发时调制雷诺应力以及速度变形率的相位平均波形。应用互相关技术计算了调制雷诺应力分量与速度变形率分量之间的时间相位。基于理论上壁湍流相干结构弛豫涡黏模型对涡黏系数的分析,研究了相干结构猝发过程中调制雷诺应力分量与速度变形率分量之间的时间弛豫效应。用层析TRPIV和二维TRPIV技术对壁湍流相干结构调制雷诺应力与速度变形率的空间弛豫效应进行了实验研究。用二维TRPIV测量了水槽中壁湍流流向-法向平面内二维速度分量空间分布的时间序列,用叁维层析TRPIV技术测量了壁湍流叁维速度场空间分布的时间序列信号。应用空间局部平均速度结构函数概念对测量所获得的速度分量进行多尺度分解,以流向速度分量的局部平均速度结构函数的局部极值作为特征量检测壁湍流相干结构猝发的喷射和扫掠过程。应用空间相位平均技术提取相干结构猝发时调制雷诺应力分量和速度变形率分量的空间相位平均拓扑形态。发现调制雷诺应力分量与对应的速度变形率分量的空间分布具有空间相位的不同步性。采用二维TRPIV技术对轴流风机引起的周期变化非平衡湍流场中雷诺应力与速度变形率的时空弛豫效应进行了实验研究。用二维TRPIV测量了低速轴流风机内部叶片60%跨度处压力面与吸力面,以及风机出口径向平面的速度场空间分布。应用周期相位平均技术提取轴流风机湍流场中不同时空相位雷诺应力分量与速度变形率分量的周期相位平均形态,研究两者的时空演化过程;应用互相关技术研究了两者之间的时空弛豫相位关系。发现雷诺应力分量与速度变形率分量的极值发生在不同时空相位。采用经典的平衡态线性涡黏模型不能准确地描述湍流场中相干结构动量传递等非平衡现象的物理机理。对于湍流场中雷诺应力动力学的模拟,应采用包含时空相位信息的弛豫涡黏张量模型。由于雷诺应力分量与速度变形率分量的时空不同步性,对局部非平衡湍流场的数值模拟提出了一个挑战性的问题,建议采用包含相位信息的弛豫涡黏张量模型来模拟雷诺应力张量。(本文来源于《天津大学》期刊2012-06-01)

应力弛豫论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

采用动态硫化法制备了低密度聚乙烯(LDPE)/叁元乙丙橡胶(EPDM)热塑性硫化胶(TPV),并对其力学性能、微观结构、压缩应力弛豫及其可逆回复进行了研究。结果表明,当LDPE/EPDM质量比为50/50时TPV的综合性能较佳,EPDM硫化胶粒子尺寸为3~5μm,均匀地分散在刻蚀试样表面。随着LDPE用量的增加或压缩应变的增大,应力弛豫现象趋于显着。随着热处理温度升高或热处理时间的延长,TPV压缩应力弛豫的可逆回复程度提高。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

应力弛豫论文参考文献

[1].吴义成.金属玻璃应力弛豫及结构与重排事件关系的研究[D].中国科学院大学(中国科学院物理研究所).2019

[2].刘情情,张琳,王兆波.低密度聚乙烯/叁元乙丙橡胶热塑性硫化胶的压缩应力弛豫及其可逆回复[J].合成橡胶工业.2018

[3].闫树浩.锆钛酸钡基陶瓷应力特征及介电弛豫性研究[D].华北理工大学.2017

[4].沈喆.应力集中与结构弛豫对Zr_(55)Cu_(30)Ni_5Al_(10)非晶合金弯曲断裂行为的影响[D].哈尔滨工业大学.2016

[5].李淼,陈莉萍.热处理中Pr_(0.5)Sr_(0.5)MnO_3薄膜的电学性能变化和应力弛豫[J].低温物理学报.2015

[6].鲁振,汪卫华,白海洋.通过应力弛豫方法基于结构和动力学非均匀性对金属玻璃进行分类(英文)[J].ScienceChinaMaterials.2015

[7].刘子超,章海霞,甄慧慧,李明山,尚林.低温AlN插入层的生长温度对AlGaN/GaN量子阱应力弛豫作用的影响[J].人工晶体学报.2014

[8].刘智.Co/Ru(0001)系统中的应力弛豫研究[D].南京大学.2014

[9].张安通.波形壁面湍流场雷诺应力与速度变形率弛豫效应的TRPIV实验研究[D].天津大学.2012

[10].贾永霞.非平衡湍流雷诺应力弛豫复涡黏张量模型的实验研究[D].天津大学.2012

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应力弛豫论文-吴义成
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