考虑相界效应的Ni基单晶合金纳米压痕模拟

利用分子动力学方法分别模拟金刚石压头压入Ni模型和Ni基单晶合金γ/γ′模型的纳米压痕过程,通过计算得到两种模型[001]晶向的弹性模量及硬度.采用中心对称参数分析不同压入深度时两种模型内部位错形核、长大过程以及Ni基单晶合金γ/γ′(001)相界面错配位错对纳米压痕过程的影响.结果显示:压入深度0.641 nm之前,两种模型的压入载荷-压入深度曲线相似,说明此时相界面处的错配位错对纳米压痕过程的影响很小;压入深度0.995 nm时,在错配位错处发生位错形核,晶体在γ相中沿着{111}面滑移,随即导致Ni基单晶合金γ/γ′模型压入载荷的下降,并在压入深度达到1.487 nm之前低于Ni模型相同压入深度时的压入载荷;压入深度从1.307 nm开始,由于相界面错配位错的阻碍作用,Ni基单晶合金γ/γ′模型压入载荷上升速度较快.     

MFRP锚杆拉拔水工试验方案有限元分析评估

FRP包裹钢筋(MFRP)锚杆是在FRP锚杆的基础上,增加钢筋层和功能梯度层达到综合FRP锚杆和钢筋锚杆优点的目的.在界面力学模型基础上,建立三维锚杆拉拔试验有限元模型,通过设置接触单元对锚杆在混凝土中拉拔过程进行模拟.首先对钢锚杆进行了拉拔试验的测试,证明本文方法的可行性.然后将方法运用到FRP包裹钢筋(MFRP)锚杆上,通过不同直径和不同锚固长度的锚杆进行测试,得到一些可供参考的结论,评估MFRP拉拔水工试验的可行性.     

初始压入位置对Ni基单晶合金纳米压痕影响研究

针对Ni基单晶合金建立初始压入γ 相的γ /γ' 模型和初始压入γ'相的γ'/γ 模型, 采用分子动力学方法模拟金刚石压头压入两种模型的纳米压痕过程, 计算两种模型[001]晶向硬度. 采用中心对称参数分析两种模型(001)相界面错配位错对纳米压痕过程的影响. 结果显示: 弛豫后, 两种模型(001)相界面错配位错形式不同, 其中γ'/γ 模型(001)相界面错配位错以面角位错形式存在; 压入深度在0.930 nm 之前, 两种模型(001)相界面错配位错变化不大, 压入载荷-压入深度及硬度-压入深度曲线较符合; 压入深度在0.930 nm之后, γ'/γ 模型(001)相界面错配位错长大很多, 导致相同压入深度时γ'/γ 模型比γ /γ'模型压入载荷和硬度计算结果小; 压入深度在2.055 nm之后, γ /γ'模型(001)相界面错配位错对γ 相中位错进入γ'相有阻碍作用, 但仍有部分位错越过(001) 相界面进入γ' 相中, γ'/γ 模型(001)相界面处面角位错对γ' 相中位错进入γ 相有更明显的阻碍作用, 几乎无位错越过(001) 相界面进入γ 相中, 面角位错的强化作用更明显, 所以γ'/γ 模型比γ /γ'模型压入载荷上升速度快.