国家自然科学基金(11272143)
- 作品数：8 被引量：14H指数：3
- 相关作者：周剑秋余召霞董淑宏刘宏西王飞更多>>
- 相关机构：南京工业大学武汉工程大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省普通高校研究生科研创新计划项目教育部科学技术研究重点项目更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术金属学及工艺电气工程更多>>
- 团聚碳纳米管增强金属基复合材料的力学行为被引量：3
- 2015年
- 采用传统制备技术制造的碳纳米管增强金属基复合材料中,团聚是一种常见的现象,团聚将减弱碳纳米管的强化效果。为了量化团聚对金属基复合材料整体力学行为的影响,构建了一种由纯基体区域和包含团聚碳纳米管区域组成的复合材料模型。采用分级方法结合晶体塑性理论分析了碳纳米管团聚对金属基复合材料弹性和塑性力学行为的影响。结果表明:团聚可以明显降低碳纳米管增强效果,且这种影响与增强相的尺寸相关。此外,计算结果与实验数据对比验证了分级方法的可行性。
- 董淑宏周剑秋
- 关键词：碳纳米管团聚金属基复合材料
- 基于定量内聚力模型的金属陶瓷界面强度的研究被引量：3
- 2013年
- 建立了一个基于分子之间范德华作用力的内聚力模型,并将其应用于小尺寸范围。通过该模型研究了纳米金属陶瓷交界面的结合强度,交界面的内聚力强度与内聚能和纳米金属陶瓷的界面原子密度以及范德华力的相关参数有关。模型结果显示,界面距离h和张开位移v对法向内聚应力σ_(cohesive)有很大影响,而晶粒尺寸d对其影响不大;切向内聚应力τ_(cohesive)与滑移位移u和晶粒尺寸d都有关系。该模型还可以用于其它以范德华力为主要机制的未完全粘合界面的情况。
- 余召霞周剑秋
- 关键词：内聚力交界面范德华力
- 多级纳米孪晶金属在孪晶界处的堆积位错密度的本构模型和裂纹成核的准则被引量：5
- 2021年
- 通过特征体积单元假定孪晶界间距是服从对数分布,同时定量的去讨论在初级孪晶界与晶界交界处和初级孪晶界与次级孪晶界交界处的裂纹成核的机理。基于此研究方向,提出一个自相关性本构模型去定量的描述裂纹成核的准则。结果表明:位错堆积能会随着孪晶界厚度的增大而增大。而且,计算得到的位错堆积能与经验值存在着差异。
- 王原琛周剑秋王蒙晰
- 关键词：位错密度
- 超细晶粒对纳晶材料断裂韧性的影响
- 2014年
- 为了研究纳米晶体材料的断裂韧性,该文建立了一个包含两种晶粒的材料模型:超细晶粒(2nm^4nm)和普通纳晶晶粒(20nm^100nm)。超细晶粒可以看作普通纳晶晶粒三晶交的组成部分,并称包含超细晶粒的三晶交为超级三晶交,且均匀地分布在普通纳晶的基体中。裂纹尖端的应力集中会引起晶间滑移,晶间滑移又会导致超级三晶交处刃型位错的产生。该文研究了超级三晶交处的位错对临界应力强度因子的影响,结果表明超细晶粒的存在有效地提高了纳米晶体材料的断裂韧性。
- 周剑秋韩雪平
- 关键词：纳米晶体材料超细晶粒位错断裂韧性应力强度因子
- 含缺口纳晶铜的失效行为研究
- 2019年
- 模拟了含有缺口的纳晶铜在拉伸载荷下的变形情况,研究缺口对纳晶铜失效行为的影响。结果表明,缺口对纳晶铜失效行为的影响与缺口的尺寸有关。随着缺口尺寸的增大,缺口对纳晶铜的失效影响愈发明显,缺口的临界值尺寸等于纳晶铜晶粒的平均尺寸。同时,通过不同模型间的对比发现,纳晶铜对缺口的敏感性与缺口形状和样本尺寸无关。
- 佟尚周剑秋张烽杨宝童
- 关键词：分子模拟剪切带
- 锂离子电池硅电极的电化学-扩散耦合模型被引量：1
- 2020年
- 通过应力辅助扩散模型建立了在表面效应和位错效应共同影响下的反应-扩散应力耦合模型,对圆柱形纳米材料在锂离子电池电极中的电化学-机械行为进行了探索研究。该模型可以捕获在恒电流/电压充电情况下,电极纳米材料中电极表面效应、位错效应、电化学反应和扩散之间的关系。同时研究在不同无量纲充电时间下电化学反应应力与电极尺寸和反应扩散相对速率的关系,以及反应-扩散应力受表面效应和位错效应影响时,在不同电极尺寸下的变化情况。数值计算结果表明,表面效应和位错效应综合作用会在电极材料中产生额外的应力场,使反应-扩散耦合模型的应力急剧减小,甚至使电极材料的应力状态由原本的拉伸状态变为压缩状态。这样的结果增加了电极的机械稳定性,同时为锂离子电池更高的充放电速率提供了可能。
- 王飞周剑秋
- 关键词：锂离子电池
- 循环加载条件下纳米晶铜的分子动力学模拟
- 2020年
- 使用分子动力学模拟(MD)来研究晶粒尺寸为5 nm的纳米晶Cu的疲劳行为。疲劳模拟是在±5%的应变幅度下进行5个周期的循环加载,分别模拟三种具有不同尺寸孔洞的样品。分子动力学模拟结果表明,循环加载下的变形行为主要是堆垛层错的部分位错滑移。随着孔洞尺寸的增加,材料变形的主要机制从整个模型的剪切变形演变到主要在孔洞边缘引起的局部应力集中。MD模拟结果表明,应力-应变行为的特征是初始软化,其次是硬化,这种现象也与空洞的尺寸有关。
- 杨宝童周剑秋张峰佟尚
- 关键词：分子动力学模拟孔洞
- 多晶镍纳米线拉伸变形过程尺寸效应的分子动力学模拟被引量：2
- 2016年
- 运用分子动力学模拟方法研究了不同尺寸多晶镍纳米线在受拉过程中的塑性变形行为,详细分析了多晶镍纳米线直径尺寸对其流变应力以及塑性变形机制的影响。从模拟结果中可以看出,在多晶镍纳米线受拉产生变形的过程中,晶界滑移主导晶间变形机制,位错形核滑移主导晶内变形机制。随着多晶镍纳米线半径的增加,平均流变应力逐渐增加,但增幅趋于平缓。这是由于径向分布的晶粒个数随着纳米线直径的增加而增加,限制了晶界的滑移,使更多的位错形核于晶界,在滑移扩展过程中相遇发生堆积缠绕,进而对纳米线产生强化作用。位错密度随纳米线直径的增加增幅逐渐降低,导致了流变应力增幅趋于平缓。
- 刘宏西周剑秋
- 关键词：分子动力学多晶纳米线塑性变形机制
