Atomistic simulations of plasticity and fracture in nanocrystalline copper under high strain rates
3D molecular dynamics calculations of plasticity and fracture in nanocrystalline copper under high strain rate are carried
out. Grain boundary sliding and dislocation motion are observed. Flow stress dependence on grain size is obtained. Three
general properties of spall process are considered: existences of sites of stress concentration, two step process of microcrack
formation and stochastic character of microcrack formation. Spell strength dependences on grain size and on strain
rate are obtained.
В работе с помощью метода молекулярной динамики на примере меди исследуется процесс пластической деформации и начала разрушения нанокристаллических металлов. Рассмотрены последовательные стадии отклика
микроструктуры металла на деформацию: зернограничное проскальзывание, зарождение и перемещение дислокаций, образование и рост зародышей микроповреждений. Проведено исследование влияния на пластичность и
прочность размера зерна нанокристалла.
1. Ovid’ko I.A.,T. Tsakalakos, Vasudevan A.K.. Synthesis, Functional Properties and Applications of Nanostructures // Dordrecht: Kluwer, 2003.
2. В.А. Поздняков, А.М. Глезер. // ФТТ Т .47. 2005. С. 793.
3. Б.И. Смирнов, В.В. Шпейзман, В.И. Николаев. // ФТТ Т. 47. 2005. C. 816.
4. Siegel R.W., Fougere G.E. Mechanical properties of nanophase metals. // Nanostruct. Mater. V. 6. 1995. P. 205.
5. R. Valiev. // Nature Materials V. 3. 2004. P. 511.
6. М.И. Алымов, А.И. Епишин, Г. Нольце, Т. Линк, С.С. Бедов, А.Б. Анкудинов. // Российские Нанотехнологии Т. 2. 2007. 124.
7. D. Wolf, V. Yamakov, S.R. Phillpot, A. Mukherjee, H. Gleiter. // Acta Materialia V. 53. 2005. P.1.
8. Г.А. Малыгин.// ФТТ Т. 49. 2007. С. 961.
9. М.Ю. Гуткин, И.А. Овидько. // Успехи механики Т. 1. 2003. С. 69
10. A.M. Krivtsov. // Mechanica. V.38. 2003. P.61.
11. Mishin Y., Mehl M. J., Papaconstantopoulos D. A., Voter A. F., Kress J. D. Structural stability and lattice defects in copper: Ab initio, tight-binding, and embedded-atom calculations // Rhys. Rev. B V. 63. 2001. P. 224106.
12. C.L. Kelchner, S.J. Plimpton, J.C. Hamilton. // Phys. Rev. B 58. 1998. P.11085.
13. Jacobsen K. W., Schiotz J. A Maximum in the Strength of Nanocrystalline Copper. // Science V.301. 2003. P.1357
14. Скрипов В.П., Файзуллин М.З. Фазовые переходы кристалл-жидкость-пар и термодинамическое подобие. // М.: Физматлит, 2003. C. 160.
15. А.Ю. Куксин, Г.Э. Норман, В.В. Стегайлов. ТВТ Т. 45. 2007. С. 43.
16. Норман Г.Э., Стегайлов В.В., Янилкин А.В. Атомистическое моделирование структурных превращений в кристаллическом железе при высокоскоростном растяжении // ТВТ Т. 45. № 2. 2007.
17. В.В. Стегайлов, А.В. Янилкин. ЖЭТФ Т. 131. 2007. С. 1064.
18. Куксин А.Ю., Янилкин А.В. Кинетическая модель разрушения при высокоскоростном растяжении на примере кристаллического алюминия // ДАН Т. 413 №. 5. 2007.
19. V. Dremov, A. Petrovtsev, P. Sapozhnikov, M. Smirnova, D.L. Preston, M.A. Zocher. Phys. Rev. B V. 74. 2006. P. 144110.
20. T. Germann, S. Valone. // Report No. LA-UR-05-7623.
21. С.В. Разоренов, Г.И. Канель. // ФММ № 11. 1992. С. 141.
22. E. Moshe, S. Eliezer, Z. Henis, M. Werdiger, E. Dekel, Y. Horovitz, S. Maman, I.B. Goldberg, D. Eliezer.//Appl. Phys. Lett. V.76. 2000. P. 1555.
23. D. Paisley, R. Warnes, R. Kopp. // In: Progress in Shock Compression of Condensed Matter – 1991 / ed. by S.C. Schmidt, R.D. Dick, J. Forbes, D.G. Tasker. Elsevier, New York. 1992. P. 825.
24. А.И. Слуцкер. // ФТТ Т. 46. 2004. C. 1606
25. Д.А. Индейцев, А.М. Кривцов, В.П. Ткачев. // ДАН Т. 407. 2006. C. 341.
