過冷却液体ならびにアモルファスの応力下におけるダイナミックスと力学的挙動

过冷液体和非晶材料在应力下的动力学和机械行为

• 批准号: 08226207
• 负责人: 相原 智康
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08226207/
• 关键词: アモルファス; 分子動力学法; 超冷却液体; Zr; Ni; 引張変形; 粘弾性挙動; 塑性変形

Zr-Ni系アモルファスならびに液体合金の引張変形についての分子動力学シミュレーションを行った.液体急冷により作成したナノサイズのZr_<67>Ni_<33>アモルファス合金ロッドを,引張軸のみ周期的境界,他は自由表面の条件で,定歪速度・一定温度で一軸引張変形させた.初期には弾性変形し,その後,均一塑性変形,不均一塑性変形する.このような粘性流動的挙動は,実験的においても,アモルファス合金破面のベインパターンとして観察されている.変形の各過程における,個々の原子の運動状態を動画により解析すると,塑性変形時における原子のダイナミックスは,静的な状態でのアモルファスならびに液体とも異なることがわかる.塑性変形時の流動応力は,アモルファスから平衡液体までの広い温度領域にわたって,温度の一次の関数であり,アモルファス状態での弾性係数は温度に依存しない.また,液体の相分離の分子動力学シミュレーションを,Lennard-Jonesポテンシャルを用いて行った.相分離により生成した不均一構造においては,サイトポテンシャルエネルギーは界面で大きく,ドメイン内部では小さい.スナップショットでみた場合の界面構造は,シャープであるが,サイトポテンシャルエネルギーでみられる界面構造は,約1.2nmの厚さを有する.ドメインのサイズが小さい場合には,界面間の相互作用が働くために,ドメインサイズによって成長則が変化する原因となる.原子レベルでの応力エネルギー分布は,垂直応力ならびにせん断応力の各成分とも,ドメイン構造との相関は認められない.しかしながら,応力エネルギーテンソルの不変量であるvon Mises表記は,界面において小さくドメイン内部においては大きな値を示し,相分離界面近傍においては,液体としての原子の振舞が抑制されていることを示している.

Zr - Ni ア モ ル フ ァ ス な ら び に liquid alloy の extension and - shaped に つ い て の molecular dynamics シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を line っ た. Liquid quench に よ り made し た ナ ノ サ イ ズ の Zr_ < 67 > Ni_ < > 33 ア モ ル フ ァ ス alloy ロ ッ ド を, extension and shaft の み cycle state, his で の は free surface conditions, crooked on speed, temperature で decided a shaft extension and - shaped さ せ た. Early に は 弾 し sex - form, そ の, flat plastic - shape, is a plastic - shaped す る. こ の よ う な viscous flow 挙 move は, be the 験 に お い て も, ア モ ル フ ァ ス alloy crumpling の ベ イ ン パ タ ー ン と し て 観 examine さ れ て い る. - shaped の each process に お け る, a 々 の atomic の motions を animation に よ り parsing す る と, plastic - shape when に お け る atomic の ダ イ ナ ミ ッ ク ス は, static state of な で の ア モ ル フ ァ ス な ら び に liquid と も different な る こ と が わ か る. Plastic flow setting - の 応 は, ア モ ル フ ァ ス か ら balance liquid ま で の hiroo い temperature field に わ た っ て, temperature の a の masato number で あ り, ア モ ル フ ァ ス state で の 弾 sex coefficient に は temperature dependent し な. い ま た, separating the liquid の の molecular dynamics シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を, Lennard - Jones ポ テ ン シ ャ ル を Line った with て て. Phase separation に よ り generated し た heterogeneity structure に お い て は, サ イ ト ポ テ ン シ ャ ル エ ネ ル ギ ー は interface で big き く, ド メ イ ン internal で は small さ い. ス ナ ッ プ シ ョ ッ ト で み た occasions は の interface structure, シ ャ ー プ で あ る が, サ イ ト ポ テ ン シ ャ ル エ ネ ル ギ ー で み ら れ る は interface construction, about 1.2 nm thick の さ を す る. ド メ イ ン の サ イ ズ が small さ い occasions に は, の interaction between interface が 働 く た め に, ド メ イ ン サ イ ズ に よ っ て growth が variations change す る reason と な る. Atomic レ ベ ル で の 応 force エ ネ ル ギ は ー distribution, vertical force 応 な ら び に せ ん の 応 force component in broken と も, ド メ イ ン tectonic と の phase masato は recognize め ら れ な い. し か し な が ら, 応 force エ ネ ル ギ ー テ ン ソ ル の - quantity not で あ る von Mises mark whatever は, interface に お い て small さ く ド メ イ ン internal に お い て は big き な numerical を し, phase separation interface nearly alongside に お い て は, liquid と し て の atomic vibration の dance が inhibit さ れ て い る こ と を shown し て い る.

项目成果

T. Aihara, Jr. , Y. Kawazoe, T. Masumoto: "Molecular dynamics simulation of phase separation in Lennard-Jones Liquids" Sci. Rep. RITU. 41・2. 89-96 (1996)

T. Aihara, Jr.、Y. Kawazoe、T. Masumoto：“Lennard-Jones 液体中相分离的分子动力学模拟”Sci. Rep. 89-96 (1996)。

T. Aihara, Jr. , Y. Kawazoe, T. Masumoto: "Molecular dynamics study of structural and dynamical properties of ZrxNi100-x (x=0〜100) amorphous and liquid alloys" Sci. Rep. RITU. 42・1. 57-63 (1996)

T. Aihara, Jr.、Y. Kawazoe、T. Masumoto：“ZrxNi100-x (x=0〜100)非晶态和液态合金的结构和动力学特性的分子动力学研究”Sci. Rep. 42・1。 57-63 (1996)

T. Aihara, Jr. Editor : Y. Kawazoe: "Formation of amorphous alloys (Book Section, Title) Phase diagrams and physical properties of nonequilibrium alloys, Landolt-Bornstein, Numerical data and functional relationship science and technology, GroupIII Vol. 3

T. Aihara, Jr. 编辑：Y. Kawazoe：“非晶态合金的形成（书籍部分，标题）非平衡合金的相图和物理性质，Landolt-Bornstein，数值数据和函数关系科学与技术，GroupIII Vol. 3

T. Aihara, Jr. , T. Masumoto, Y. Kawazoe: "Molecular dynamics study of ZrxNi100-x (x=0〜100) liquid and rapidly quenched amorphous alloys" Proceedings of the international centre for heat and mass transfer symposium on molecular and microscale heat transfe

T. Aihara, Jr.、T. Masumoto、Y. Kawazoe：“ZrxNi100-x (x=0〜100)液体和快速淬火非晶合金的分子动力学研究”国际分子传热传质中心研讨会论文集和微尺度传热

T. Aihara, Jr. , Y. kawazoe: "Molecular Dynamics Study on Microstructure in Phase Separated Binary Lennard-Jones Liquid" Prog. Theoretical Phys. Sup.126. in press 4 (1997)

T. Aihara, Jr.、Y. kawazoe：“相分离二元 Lennard-Jones 液体中微观结构的分子动力学研究”Prog。