圆形缺口裂纹扩展的晶体相场模拟

摘要：

[目的]研究初始缺口为圆形的样品在纵轴拉伸应力作用下起裂, 并在样品裂纹扩展方向确定后, 再加上横轴压力下裂纹的扩展情况.观察横轴压力对其扩展方向的影响, 从而得出施加压力修复正在扩展的裂纹样品的模拟结果.[方法]使用晶体相场法 (PFC)进行模拟, 获得裂纹扩展的演变图.[结果]在纵轴拉应力条件下, 应变在达到一定数值后圆形缺口开始发射位错和空位, 位错向前运动;之后柏氏矢量相反的位错相遇并相互湮灭, 没有湮灭的位错组合成位错对并产生裂纹;最后微裂纹之间、微裂纹与原始缺口之间相互合并.裂纹稳定地朝着横轴方向扩展, 在此基础上施加横轴的压应力, 发现左侧裂纹扩展方向发生两次改变, 并往裂纹扩展方向发射位错.同时初始设置的圆形缺口也有形状变化, 并往纵轴发射位错.[结论]晶体相场法能有效模拟晶体裂纹扩展的微观现象.

关键词：圆形缺口、发射位错、晶体相场、裂纹扩展

所属期刊栏目：34

分类号：X142(环境地学)

资助基金：国家自然科学基金项目51161003;广西大学大创项目201710593262

在线出版日期：2019-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：304-308