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材料断裂过程的宏微观研究

谭鸿来  
【摘要】:对材料断裂过程的研究出现宏微观结合的趋势。断裂起源于原子价 键的破断,材料微结构影响局部力学场氛围,这两方面的探索构成本文 研究焦点。 新材料往往具有微米以至纳米级细微结构。本文实现了原子与连续 介质相耦合的计算,探讨了金属/陶瓷界面断裂的力学规律。分析了纳 米复相陶瓷的增韧机制,获得与实验一致的结果。 实验中观测到断裂粒子发射,以及断裂过程中出现的混沌。本文构 造了镶嵌于连续介质的裂尖原子模型,考察裂尖原子非线性运动。解释 了与断裂粒子发射相关联的多种现象。描述了裂尖原子的混沌运动,揭 示了断裂的动态行为以及断裂热产生的根源。 本文研究创造性体现在:获取对裂尖原子非线性行为特征的描述, 实现原子与连续介质耦合的数值模拟,得到纳米复相陶瓷四种增韧机 制。


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