单晶铜塑性变形的二维离散位错动力学模拟研究

针对亚微米尺度晶体元器件在加工和服役中出现的反常力学行为和动态变形等问题,基于离散位错动力学理论建立了单晶铜塑性变形过程的二维离散位错动力学模型。该模型考虑外加载荷、位错间相互力和自由表面镜像力对位错的作用机制,引入了截断位错速度准则。与微压缩实验对比验证了模型的正确性,并且能够描述力加载描述的位错雪崩现象。应用该模型分析了不同加载方式和应变率下位错演化及力学行为,结果表明:当外部约束为力加载和位移加载时,应力应变曲线分别呈现出台阶状的应变突增和锯齿状的应力陡降,位错雪崩效应的内在机制则分别归结为位错速度的随机性和位错源开动的间歇性;应变率在102～4×104 s?1范围内,单晶铜屈服应力的应变率敏感性发生改变,位错演化特征由单滑移转变为多滑移面激活的均匀变形,位错增殖逐渐代替位错源激活作为流动应力的主导机制。      

高锰钢的双n行为

研究了高锰钢在拉伸过程中形变硬化行为及组织结构变化，结果表明，其真应力，真应变分段符合Ｈｏｌｌｏｍｏｎ方程，表现为双ｎ行为，高锰钢优异的形变硬化性能表现在ｎ２阶段，为孪晶强化，在位错强化的ｎ１阶段，其形变硬化不显，在拉伸曲线上出现锯齿形状的同时，试样表面也出现平行的痕迹，这两个特点又表明具有面心结构的高锰钢拉伸形变时，似有早为人知的Ｐｏｒｔｅｖｉｎ－Ｌｅ Ｃｈａｔｅｌｉｅｒ效应。     

刃型位错间交互作用应力场的光弹性模拟显示

本文介绍用光弹性模型能成功地显示刃型位错间交互作用的应力场,并且可将计算模型编制成相应的程序,利用计算机来求解这个应力场。根据计算结果绘制的应力场图形与实验结果极为吻合。这一研究结果,对于过去难以想象和无法显示的任意数量及位置的刃型位错间交互作用应力场,提供了模拟显示的方法和途径。     

钢/锌复合材料阻尼性能研究

采用复合铸造法制备了钢/锌复合材料研究其阻尼性能.在拉伸条件下分析其阻尼机制以及拉伸过程中材料的变形行为;在循环条件下测试其阻尼性能与应变幅值的关系;通过衰减实验测试其阻尼性能与材料的几何性质的关系;同时,在三种实验条件下对比钢/锌复合材料和单相钢和锌的阻尼性能.实验结果表明,钢/锌复合材料较钢改善了阻尼性能,较锌则提高了刚度和强度;钢及钢/锌复合材料的阻尼性能具有应变依赖性;复合材料的几何特性对其阻尼性能有一定的影响.     

在c面蓝宝石上生长的InN外延薄膜中位错与极性的TEM研究

有关GaN和富Ga的InGaN薄膜中的位错和极性已有TEM研究，而InN和富In的InGaN薄膜却少见报道。研究InN薄膜中的缺陷和极性对生长高质量的InN薄膜很有意义。本文用TEM研究在c面蓝宝石上分子束外延生长的InN（760nm）／GaN（245nm）／AlN（14nm）薄膜中的穿透位错和极性。     

Si衬底InGaN/GaN多量子阱LED外延材料的微结构

用透射电子显微镜(TEM)和X射线双晶衍射仪(DCXRD)对在Si(111)衬底上生长的InGaN/GaN多量子阱(MQW)LED外延材料的微结构进行了观察和分析.从TEM高分辨像观察到,在Si和AlN界面处未形成SixNy非晶层,在GaN/AlN界面附近的GaN上有堆垛层错存在,多量子阱的阱(InGaN)和垒(GaN)界面明锐、厚度均匀;TEM和DCXRD进一步分析表明MQW附近n型GaN的位错密度为10acm-2量级,其中多数为b=1/3〈112-0〉的刃位错.     

再论铁磁合金中的局部内应力问题

针对铁磁合金阻尼性能实验中出现的“瑞利现象”和“左移现象”^[4-6]，对溶质原子忆部内应力源模型^[1]作了改进，提出了位错与溶质原子交互作用忆部内应力源模型，并通过测定Fe-Cr-Al和Fe-Cr-Al-Si合金的矫顽力及晶格参数对合金的局部内应力进行了讨论，结果指出：只有施行充分的再结晶退火以充分降低合金的内应力，才能使铁磁合金的阻尼性能得到充分发挥；在不降低磁畴壁能密度^[14]的前提下，只有选择那些引起晶格畸变尽量小的原子作为合金元素才能有效地提高合金的阻尼性能。     

计算机模拟界面失配位错对复合材料力学性能的影响

复合材料的界面问题是材料研究的难点之一．实验手段复杂且难以获得准确数据．利用计算机模拟方法研究界面结构与力学性能现已成为界面研究的重要方法．本文利用分子动力学模拟了错配比分别为３％和１５％的ＡＧ／州和Ｃｕ／Ｎｉ两种界面在静态弛豫和动态弯曲过程中的原子结构和力学性能曲线．结果表明，界面失配位错的错配比不同，其力学性能亦不同．     

含位错的热弹粘塑性变形的研究

用位错理论和热弹塑性理论研究材料的热弹粘塑性变形,结合金属材料的微观力学性能和宏观力学性能,导出了含位错的非弹性应变率表达式,进而给出了增量形式的热弹粘塑性本构关系。     

冲击波压力和脉冲持续时间对铁和镍微结构的影响

用一级轻气炮对铁和镍两种材料动态加载。用透射电镜观察两种材料的位错结构。结果发现：受动加载作用后铁和镍的位错结构分别是类似于网状的和网状的结构。冲击波压力与位错密度有直接关系，而在本试验的条件下脉冲持续时间对位错密度没有影响。