位移加載條件下微小尺寸單晶金屬的應變突變模型及其間歇性塑性變形行為研究
摘要:微壓縮實驗發現,微小尺度單晶金屬柱體在塑性變形過程中會發生顯著的應變突變,呈現出特殊的間歇性塑性流動特征.論文以數百納米直徑的單晶Au柱體為研究對象,探討其在位移加載條件下的間歇性流動行為.首先根據位移加載條件下的塑性變形特征,提出了分析其應變突變的三階段模型.進一步結合經典晶體塑性理論框架的有限元方法,建立了以二階功參量為基礎的連續塑性力學模型.通過與實驗結果相對比發現,新模型能夠較好地描述位移加載條件下微小尺度面心立方單晶金屬材料的應變突變現象,能夠合理預測單晶柱體的特殊變形行為.此外,二階功準則作為位移加載條件下應變突變現象的判據是有效的.進而使用該理論模型,探討了微小金屬柱體應變突變隨機性、尺寸相關性以及率敏感性等問題.
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