α-Fe纯I型裂纹扩展中位错形成过程的三维分子动力学模拟

通过分子动力学方法模拟了三维 α-Fe I型裂纹的单向拉伸实验中的裂纹扩展过程。研究了在不同温度下裂纹扩展时位错的形成过程和断裂机理。计算结果表明，裂纹扩展过程是位错不断发射的过程。 裂纹尖端附近先形成无位错区和层错，当裂纹处应力增加到KI=0.566 MPam1/2时，裂纹尖端附近的某一层原子会逐渐分叉形成两层原子，分层后的原子层继续分离形成位错；当应力KI 达到0.669MPam1/2时第一个位错发射。随着温度的升高，临界应力强度因子逐渐降低，同时位错发射也相应地加快。