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ナノレベルで構造を制御したFGMの物理的特性の電子・原子レベルシミュレーション

纳米级结构控制的 FGM 物理特性的电子和原子级模拟

基本信息

批准号：
11750597
负责人：
相原智康
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Gunma University (2000)Tohoku University (1999)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

転位は,結晶の塑性変形の微視的な担い手であり,その挙動の詳細を熟知することは,ナノレベルで構造を制御したFGMの物理的力学特性を評価する場合においても,重要である.しかしながら,実験的には,転位挙動の温度依存性を知ることは難しい.本研究では,刃状転位速度の温度依存性を明らかにする目的を持って,fcc Ni単結晶の一軸引張応力下における塑性変形について,分子動力学(MD)シミュレーションを行った.シミュレーションはFinnis-Sinclair型のポテンシャルを用いて,77から1200Kの温度範囲で行った.刃状転位は最初,結晶表面から発生し,{111}面上を結晶内部に向かって進展する.シミュレーションによるヤング率の温度依存性は,過去に報告されている実験結果に良く似た傾向を示す.シミュレーションによる弾性定数から,結晶の横波の音速を計算した.横波の音速で規格化した転位速度は,600K以下の温度においでは,約0.7の値に収束する.600K以上においては規格化した転位速度は温度上昇とともにリニアに減少する.1200Kでは転位速度はゼロとなり,塑性変形に伴って,もはや転位の発生は見られず,原子の連携運動によってのみ変形が進行する.超音速転位(固体の音速をこえる速度で結晶中を移動する転位)の存在の可能性について,変形モードの観点から考察を行い,圧縮ならびにせん断の各モードにおいては,超音速転位の存在は可能であるが,引張のモードにおいては,超音速転位は存在し得ないことを示した.分子動力学シミュレーションの結果もこれを支持している.

転 Position は, the crystallized plastic shape の microscopic view of the hand であり, その挙 movable の detailed を familiar することは,ナノレベルでstructureをcontrolしたFGMのphysical mechanical propertiesを Comment価するoccasionにおいても, it is important to know the temperature dependence of the position, the temperature dependence of the position is difficult to know, and it is difficult to knowしい. The purpose of this study is to determine the temperature dependence of blade-shaped blade speed, fcc Plastic deformation of Ni single crystal under uniaxial tensile force, molecular dynamics ( MD)シミュレーションを行った.シミュレーションはFinnis- Sinclair type のポテンシャルを use いて, 77 から 1200K の temperature range 囲で row った. Blade-shaped 転袢 position は initial, crystal surface から発生し, {111} surface The internal temperature of the crystal is gradually increasing. degree dependence, the past report has shown that the result is similar and the tendency is good. Transverse wave The normalized speed of sound, the bit speed, and the temperature below 600K, are about 0. 7. Standardized speed and temperature above 600K. Rising speed, falling speed, 1200K speed, The plastic shape is accompanied by the movement of the atoms, and the continuous movement of the atoms is Supersonic speed (solid speed of sound)について of the possibility of the existence of する転 Position of をMovement, investigation of 変shaped モードの観Point からを行い, Pressure shrinkage, pressure reduction, supersonic speed, supersonic speed, supersonic speed, existence It's possible, it's possible, it's possible, it's possible, it's possible, it's possible, it's possible, it's supersonic speed.とをshows した. Molecular dynamics シミュレーションの results もこれをsupport している.