在役焊接接头拉伸和疲劳性能的微观动力学研究

采用有限元模拟的方法,建立在役多道焊接头物理模型,获得系统的温度场信息,并以此作为沟通宏、微观模拟的桥梁,利用分子动力学的方法研究在役焊接接头分别在拉伸和疲劳载荷作用下的微观力学行为,从原子层面揭示在役焊接接头在长期服役过程中失效的微观机理。结果表明:循环加热后的体系势能分布不均匀,裂纹附近和C原子所在区域势能低,而其周围原子的势能相对较高。两种载荷加载的过程中均发生了BCC-FCC-HCP的结构转变,裂纹两端应力集中,产生位错。位错沿滑移面发射,裂纹迅速扩展形成贯穿性裂纹,导致结构失效。拉伸过程中伴随着层错现象的产生,而疲劳裂纹扩展的速度相对缓慢,未发现层错等现象。