【摘 要】
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实验研究表明,亚微米尺寸单晶的塑性行为是由位错源主导的,与宏观的塑性流动行为明显不同。本文基于理论分析和三维位错动力学模拟(DDD),系统地研究了直径为200nm到800nm的微
【机 构】
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清华大学航天航空学院,100084
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实验研究表明,亚微米尺寸单晶的塑性行为是由位错源主导的,与宏观的塑性流动行为明显不同。本文基于理论分析和三维位错动力学模拟(DDD),系统地研究了直径为200nm到800nm的微柱中单臂位错源主导的塑性行为。首先,DDD模拟揭示了亚微米塑性流动的基本特征:1)间歇的应变突跳是由单臂源的开动和停止直接控制的;2)由于稳定单臂位错源的连续开动和弱的位错相互作用,应变硬化现象消失;3)初始高的位错密度经过快速的下降之后,最后达到一个稳定值。同时,发现稳定的单臂源长度也达到稳定值,并且该值只依赖于微柱直径。然后,修正了传统的位错密度演化方程和应变硬化模型来考虑单臂位错源机制,基于这样的理论模型定量描述了亚微米塑性行为。其中,单臂源长度的演化利用统计模型确定。只要给定微柱直径和初始位错密度,该理论模型便可以预测应力-应变曲线,位错密度和单臂源长度的演化。预测结果与模拟结果和前人的实验数据吻合良好。
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