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加急見(jiàn)刊

位移加載條件下微小尺寸單晶金屬的應(yīng)變突變模型及其間歇性塑性變形行為研究

羅靜; 張旭; 郭惠麗; 尚福林 西安交通大學(xué)機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與振動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 西安710049; 鄭州大學(xué)力學(xué)與工程科學(xué)學(xué)院; 鄭州450001

摘要：微壓縮實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),微小尺度單晶金屬柱體在塑性變形過(guò)程中會(huì)發(fā)生顯著的應(yīng)變突變,呈現(xiàn)出特殊的間歇性塑性流動(dòng)特征.論文以數(shù)百納米直徑的單晶Au柱體為研究對(duì)象,探討其在位移加載條件下的間歇性流動(dòng)行為.首先根據(jù)位移加載條件下的塑性變形特征,提出了分析其應(yīng)變突變的三階段模型.進(jìn)一步結(jié)合經(jīng)典晶體塑性理論框架的有限元方法,建立了以二階功參量為基礎(chǔ)的連續(xù)塑性力學(xué)模型.通過(guò)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)比發(fā)現(xiàn),新模型能夠較好地描述位移加載條件下微小尺度面心立方單晶金屬材料的應(yīng)變突變現(xiàn)象,能夠合理預(yù)測(cè)單晶柱體的特殊變形行為.此外,二階功準(zhǔn)則作為位移加載條件下應(yīng)變突變現(xiàn)象的判據(jù)是有效的.進(jìn)而使用該理論模型,探討了微小金屬柱體應(yīng)變突變隨機(jī)性、尺寸相關(guān)性以及率敏感性等問(wèn)題.

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