Phase field simulations on domain switching-induced toughening in ferromagnetic materials
Phase field simulations on domain switching-induced toughening in ferromagnetic materials
复制标题
铁磁材料中磁畴切换诱导增韧的相场模拟
DOI：
10.1016/j.euromechsol.2017.04.007
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发表时间：
2016-12
影响因子：
4.1
通讯作者：
Kitamura Takayuki
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shi Yinuo;Yu Hongjun;Shimada Takahiro;Wang Jie;Kitamura Takayuki
采用实空间相场模型研究了单畴和多畴铁磁材料中畴反转引起的裂纹屏蔽和反屏蔽。相场模拟结果表明，在含静止裂纹的铁磁薄板中，由于应力的高度集中，从裂纹尖端开始发生磁化反转。基于相场模拟得到的应力，采用线性外推法计算了不同机械载荷作用下铁磁薄板裂纹尖端的应力强度因子（SIF）。计算结果表明，铁磁材料的畴变使裂尖应力强度因子降低，从而导致畴变韧化。此外，多畴铁磁板中的畴变引起的应力强度因子的下降幅度远大于单畴铁磁板中的应力强度因子的下降幅度，这表明磁畴工程化导致了更强韧铁磁材料的设计。
A real-space phase field model is employed to investigate the domain switching-induced shielding or anti-shielding of a crack in ferromagnetic materials with single and multi-domain states. Phase field simulations demonstrate that magnetization switching takes place from the crack tip due to the highly concentrated stress in a ferromagnetic thin plate with a stationary crack. Based on the stress obtained from phase field simulations, the crack-tip stress intensity factors (SIFs) are calculated by linear extrapolation in the ferromagnetic thin plate subjected to different values of mechanical loads. The calculation results indicate that domain switching decreases the crack-tip stress intensity factors, resulting in domain-switching toughening in ferromagnetic materials. Furthermore, the domain switching in the multi-domain ferromagnetic plate induces a much larger decrease of stress intensity factor than that in the single-domain one, which suggests that engineering magnetic domains leads to the design of tougher ferromagnetic materials.
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影响因子：
3.2
作者：
Artjom Avakian;A. Ricoeur
通讯作者：
Artjom Avakian;A. Ricoeur
DOI：
10.1046/j.1460-2695.2003.00707.x
发表时间：
2003-11
影响因子：
3.7
作者：
Y. Wan;D. Fang;A. Soh;K. Hwang
通讯作者：
Y. Wan;D. Fang;A. Soh;K. Hwang
具有裂纹状缺陷的无限磁致伸缩平面的小尺度磁屈服模型
DOI：
10.1016/j.ijsolstr.2004.05.008
发表时间：
2004-11
影响因子：
3.6
作者：
万永平 方岱宁;Soh AK
通讯作者：
Soh AK
DOI：
10.1111/j.1460-2695.2004.00748.x
发表时间：
2004-03
影响因子：
3.7
作者：
K. Yoshimura;Y. Shindo;K. Horiguchi;F. Narita
通讯作者：
K. Yoshimura;Y. Shindo;K. Horiguchi;F. Narita
影响因子：
3.7
作者：
A. R. Balakrishna;J. Huber;Ingo Munch
通讯作者：
A. R. Balakrishna;J. Huber;Ingo Munch