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Fe-Cu合金中刃型位错与空位和空位团相互作用的原子尺度模拟

时间:2017-11-13 21:52来源:毕业论文
论文采用分子动力学计算机模拟技术(MD),从原子尺度对铁铜合金中空位和位错之间的相互作用进行研究。文中简单介绍了课题背景、刃型位错与空位的理论知识以及分子动力学方法
摘要本毕业论文采用分子动力学计算机模拟技术(MD),从原子尺度对铁铜合金中空位和位错之间的相互作用进行研究。文中简单介绍了课题背景、刃型位错与空位的理论知识以及分子动力学方法,使用中心对称偏差(csd)参数对位错进行表征,从而定性分析位错空位之间的相互作用关系,并对空位与位错之间的相互作用能,以及空位对位错速度的影响进行对比分析。我们发现在位错通过滑移运动接近空位的过程中,空位对位错有吸引的作用,作用的程度随着他们之间距离的增大而减小,随着空位半径的增大而增大;而随着位错线脱离空位的过程中,空位团对位错的运动有一定的阻碍作用,这个阻碍作用也随着空位团半径的增大而增大。15088
关键词:刃型位错 空位 空位形成能 相互作用能 分子动力学模拟
毕业设计说明书(论文)外文摘要
Title   Atomic scale simulation of the interaction between   
         vacancy clusters and edge dislocation in Fe-Cu alloy          
Abstract
In this paper, molecular dynamics computer simulations (MD), from atomic-scale study of the interaction of iron and copper alloys between vacancies and dislocations. This paper introduces the subject background, theoretical knowledge edge dislocations and vacancies and molecular dynamics method, using central symmetry deviation (csd) parameters to characterize dislocations, dislocation interactions and thus qualitative analysis of the relationship between space and energy, and the impact of space vacancy rate of dislocation and the interactions between dislocations on the comparative analysis. It was found that the space close to the dislocation by the sliding movement of the process, the vacancy of the attractive effect of dislocations, the effect increases with the degree of the distance between them decreases with increasing radius of the vacancy is increased; with the dislocation line from the space of the process, vacancy clusters on the movement of dislocations have some impediment, this impediment vacancy clusters also increases as the radius increases.
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Keywords Edge dislocations,Vacancy formation energy,Interaction energy,Molecular Dynamics simulation
目    次
1 绪论    1
1.1 位错    1
1.2 空位(void)    6
1.3分子动力学模拟方法(molecular dynamics simulation , MD)    8
1.4分子动力学用于位错和空位的模拟    1
2 模拟设置    13
2.1 模型建立    13
2.2 位错的表征    14
2.3 势函数的选取    15
3 位错与空位团的相互作用    16
3.1 空位模型及其形成能    16
3.3 位错与空位团之间的相互作用    17
4 位错与空位团的相互作用能    21
5 空位团大小对位错运动速度的影响    25
结论    27
致谢    28
参考文献    29
1 绪论
在世界能源短缺日益严重化的今天,发展核电等新能源已经迫在眉睫。然而即使经过几十年的发展,核技术仍旧尚未完善,核能的安全性、经济性、可持续发展、废物生成、防止核扩散等一系列问题仍旧尚未得到回答。
反应堆压力容器装载着活性区及堆内所有构件 ,可以对堆芯产生辐射屏蔽效应,并作为承压边界,承受载荷,维持压力,是核电站重要部件之一。然而反应堆压力容器是长期处于中子辐照以及高温、高压、强腐蚀的环境。因此,反应堆压力容器必须选取性能优良的材料,并严格对制造、检查等环节进行把关。然而目前压水堆核电站普遍采用A508-3等低合金钢作为压力容器的主材料。这类材料受到中子辐照后容易产生脆化效应,韧性降低,无塑性转变温度升高,这就为压力容器的安全性打上了问号。大量研究表明[1],反应堆压力容器钢之所以容易在工作中脆化,主要是因为在中子辐照等环境下产生的铜团簇和空位与空位团等缺陷,这些辐照缺陷对位错运动有阻碍作用,从而造成材料变硬、变脆[2]。因此我们很有必要对上述缺陷与位错作用的机理进行研究以便改进。 Fe-Cu合金中刃型位错与空位和空位团相互作用的原子尺度模拟:http://www.lwfree.cn/cailiao/20171113/15867.html
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