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文檔簡介
1、復旦大學碩士學位論文鈦的力學性質及氫脆現(xiàn)象的分子動力學研究姓名:白顯明申請學位級別:碩士專業(yè):物理電子學與光電子學指導教師:陸明張強基2000.5.1;【!上擎Ⅲ士掌位論文鈦的力掌性質及氨脆象的#子動力學H究TheMechanicalPropertiesofTitaniumandThePhenomenaofHydrogenEmbrittlementinTitanium:AMolecularDynamicsStudyAbstractApp
2、lyingMolecularDynamics(MD)tothestudyofthemechanicalpropertiesoftitaniumandthephenomenaofhydrogenembrittlementintitanium,followingworkshavebeenperformed:Thetemperature—dependentEmbedded—atomMethod(EAM)functionsoftitaniuma
3、redeterminedempiricallybyfittingtothelatticeconstants,elasticconstan|sandsublimationenergiesatvarioustemperaturesUnfortunatelytheseEAMfunctionsarelocallyanalyticalattheequilibriumsites,andtheyarenotappropriatetodescribet
4、hesituationswhentheatomsarefarawayfromtheirequilibriumsitesorthescalesoflatticeconstantschangelargelyAlternativelyamoreappropriateEAMpotentialfunctionisdeterminedbyfittingtotheROSEuniversalequationTheequationisafunctiono
5、fthelatticeconstant,sothedrawbackofthefirstmethodiseliminatedTheEAMfunctionderivedfromitisusedinthelatterMDstudyandtheresultsarefairlygoodTheatomiclevelmechanicalpropertiesofTitaniumunderuniaxialstressarestudiedwiththePa
6、rrinello—RahmanMDformalismTheresultsdemonstratethatwhentheexternalpressureislowerthanthecriticalpressure,thereisalinearrelationshipbetweenthepressureandtheelongationWhenthetemperatureisat300KthecalculatedYoung’smodulusis
7、29x10”Paabouttwicetimes∞theexperimentaldataItisreasonablebecausetherearenodefectsinourmodelWhenthepressureishigherthanthecriticalpressure,thelinearrelationshipdisappearsSimilarinvestigationsareperformedwhenthetemperature
8、isat500Kand700KTheresultsshowthattheYoung’smodulus,thecriticalpressureandthefracturepressuredecreaseslightlywhenthetemperatureincreasesTheseresultsdemonstratethattitaniumiseasiertobeelongatedandfracturewhenthetemperature
9、ishigherThehydrogenEmbritfiementintitaniumisalsostudiedwithMDTheEAMpotentialfunctionofhydrogenisdeterminedbyfittingtothehydrogenmigrationenergyandtheheatofsolutionintitaniumOuratomiclevelcalculationdemonstratesthatthehyd
10、rogentitaniumsystemiseasiertofracturethantitanium,whichiscalledhydrogenembrittlementOurinvestigationshowsthatthelargescalediffusionofhydrogenatomsintitaniuminducesthe”hydrogenenhancedlocalplasticity(HELP)”mechanismThisme
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