上海大学学报(自然科学版) ›› 2024, Vol. 30 ›› Issue (5): 904-912.doi: 10.12066/j.issn.1007-2861.2523
张雅宁1,2,3 , 吕陈扬韬1,2,3 , 楚海建1,2,3
ZHANG Yaning1,2,3 , LU-CHEN Yangtao ¨ 1,2,3 , CHU Haijian1,2,3
摘要: 基于分子动力学方法模拟研究了含氦泡 Cu/Nb 层状材料的界面拉伸屈服强度, 考察了氦泡内压、氦泡尺寸和层厚对界面拉伸屈服强度及其变形机理的影响. 研究结果发现, 界面氦泡可以诱导界面位错成核, 改变层状材料微观演化过程, 显著降低了 Cu/Nb 层状材料的界面拉伸屈服强度. 界面拉伸屈服强度随氦泡直径增大而减小, 表现出明显的尺寸效应. 典型的 3 nm 直径的平衡氦泡使得界面拉伸屈服强度 (上屈服极限) 相对于无氦泡情况降低约 12%, 而直径为 6 nm 的平衡氦泡使得界面拉伸屈服强度下降约 33%. 研究还发现, 层厚对 Cu/Nb 层状材料的上屈服极限影响甚微, 而对下屈服极限影响显著. 前者归因于 Cu/Nb 界面的结构对称性和加载方式的对称性, 使得界面应力及位错成核应力对层厚不敏感; 后者则归因于层厚的增加给位错运动和演化提供了更大的空间, 导致应力在屈服阶段的快速下降.
中图分类号: