变形-损伤耦合的起塑性恒压轴对称充模胀形的有限元模拟

采用大变形刚粘塑性有限元法模拟超塑性恒压轴对称充模胀形过程、分析了模具几何参数及材料参数对胀形过程中材料的流变行为、胀形制许厚度分布和成形时间的影响规律。给出了质点的流动轨迹、不同时刻制件的剖面形状及应力、应变分布；基于修正的Gurson粘塑性势推导了内部空洞体积分数累积增大模型并据此进行了变形-损伤耦合计算．     

弹塑性材料中孔洞成核、发展及应力场

采用Bermin的孔洞成核的局部应力准则以及Euler坐标系下大应变有限元方法,分析了平面应变条件下二相粒子与基体在三种不同的界面结合强度下的宏观材料的力学行为.     

熔融KCl中微观空洞及其分布的计算机模拟研究

以分子动力学计算机模拟所得KCl瞬态构型为原始数据，本文计算了不同温度的系统中存在的微观空洞并用径向分布函数描述微观空洞的统计分布，进而讨论了微观空洞的分布随温度变化的特点和不同半径的微观空洞的分布特点．我们也讨论了微观空洞的体积与系统自扩散系数、粘滞性之间的关系．     

氢促进空洞形核的机理

将氢致局部塑性变形理论、弱键理论及氢压理论相结合,提出了氢促进空洞形核的新理论,氢通过促进局部塑性变形和降低键合力,一方面促进了纳米级微裂纹的形核,另一方面促进了微裂纹纯化成空洞。总之,氢促进了空洞的形核,另外,氢通过在空洞中形成氢压和降低键合力,升高了空洞的稳定性。     

通孔尺寸对铜互连应力迁移失效的影响

在200℃温度下进行了700h双层铜互连(M1/M2)的应力迁移加速老化试验, 结合有限元分析和聚焦离子束(focused-ion-beam,简称FIB)技术研究了通孔直径分别为500和350nm的铜互连应力诱生空洞失效现象, 探讨了应力诱生空洞的形成机理, 并分析了通孔尺寸对铜互连应力迁移的影响. 结果表明,M1互连应力和应力梯度在通孔底部边缘处达到极大值. 应力梯度在应力诱生空洞成核过程中起主导作用, 由张应力产生的过剩空位在应力梯度作用下沿Cu M1/SiN界面作扩散运动并在应力梯度极大值处成核生长成空洞. 由于M1互连应力沿横向方向变化较快, 因此应力诱生空洞的横向生长速率较大. 当通孔直径增大时,互连应力和应力梯度值增大, 并导致应力诱生空洞的生长速率上升. 关键词： 铜互连 应力迁移 应力诱生空洞 失效     

Cu互连应力迁移温度特性研究

提出了一种基于扩散-蠕变机制的空洞生长模型, 结合应力模拟计算和聚焦离子束分析技术研究了Cu互连应力诱生空洞失效现象, 探讨了应力诱生空洞的形成机制并分析了空洞生长速率与温度、应力梯度和扩散路径的关系. 研究结果表明, 在Cu M1互连顶端通孔拐角底部处应力和应力梯度达到极大值并观察到空洞出现. 应力梯度是决定空洞成核位置及空洞生长速率的关键因素. 应力迁移是空位在应力梯度作用下沿主导扩散路径进行的空位积聚与成核现象, 应力梯度的作用与扩散作用随温度变化方向相反, 并存在一个中值温度使得应力诱生空洞速率达到极大值. 关键词： Cu互连 应力迁移 应力诱生空洞 失效     

材料的微结构损伤与韧性断裂

Ⅰ.前言50年代起至60年代,国际上开展了材料宏观力学性能的大量研究,提出了应力强度因子K和J积分,确定了断裂韧性参数的测定方法,创立了断裂力学学科并制定了规范,对材料的断裂、疲劳性能的预测和安全设计做出了很大贡献。进入70年代后开始注意到现有技术远远不能认识和控制各类裂纹的起因和发展。例如,K和J不能解决裂纹的稳态扩展、复      

蠕变历程中电厂承压材料SA508-Ⅲ钢的细观应力研究

长期服役温度下(300℃以上)的承压容器及管道极易发生热老化和高温蠕变,微观组织表征为晶内粗大第二相粒子、晶界粗化和蠕变空洞,因而材料的细观非均匀性也使得细观应力分析变得更加复杂.首先详细阐述了Eshelby等效夹杂理论,针对电厂服役承压材料SA508-Ⅲ钢的微观组织变化,当基体中夹杂一种掺入体时,即稀疏材料系统(夹杂...     

夹杂物与空洞相互干涉对刃型位错运动吸附特性的影响

分子动力学（MD）计算模拟是研究复杂的微观系统的有力工具,使用Osetsky模型[1]和Malerba势能[2]进行模拟可以得到更为准确的数据。国内已经模拟过BCC铁中单独存在沉淀[3]和单独存在空洞[4]时的临界切应力（CRSS）在不同条件下的变化情况。本文模拟了BCC铁中刃型位错与铜沉淀和空洞共同存在时的相互作用过程,分析沉淀和空洞共同存在时对吸附切应力的影响,可以对位错的汇集过程更清楚的表征,同时预防或延迟裂纹的产生。     

Fe-Cr合金辐照空洞微结构演化的相场法模拟

Fe-Cr合金作为包壳材料在高温高辐照强度等极端环境下服役,产生空位和间隙原子等辐照缺陷,辐照缺陷簇聚诱发空洞、位错环等缺陷团簇,引起辐照肿胀、晶格畸变,导致辐照硬化或软化致使材料失效.理解辐照缺陷簇聚和长大过程的组织演化,能更有效调控组织获得稳定服役性能.本文采用相场法研究Fe-Cr合金中空洞的演化,模型考虑了温度效...