塊體非晶合金納米壓痕行為及其數(shù)值模擬.pdf

1、非晶合金優(yōu)越的物理性能如超高強(qiáng)度、大的彈性限度和高的硬度已引起研究者廣泛關(guān)注。非晶合金的獨(dú)特性能來源于其特有的原子結(jié)構(gòu),如結(jié)構(gòu)像液態(tài)般長(zhǎng)程無序。時(shí)至今日此種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)仍未被人們清楚認(rèn)識(shí)。探究非晶合金的微觀結(jié)構(gòu)與力學(xué)行為的關(guān)聯(lián)，是目前材料科學(xué)和凝聚態(tài)物理領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴利用消除干擾法，將鋸齒流變的速度信號(hào)從加載階段的位移速度信號(hào)中分離出來，基于分離信號(hào)對(duì)Pd40Cu30Ni10P20非晶合金在不同加載速率

2、下的鋸齒流變進(jìn)行系統(tǒng)分析。發(fā)現(xiàn)隨著加載速率的增加，納米壓入過程中發(fā)生鋸齒流變的次數(shù)n、總的鋸齒流位移長(zhǎng)度 hser以及平均持續(xù)時(shí)間都呈減小趨勢(shì)，而鋸齒流變的平均速度dh/dt則增大。⑵基于協(xié)同剪切模型，計(jì)算了Pd40Cu30Ni10P20非晶合金的STZ體積，分析了STZ同加載速率和載荷之間的關(guān)系。對(duì)照實(shí)驗(yàn)曲線的鋸齒現(xiàn)象，給出合理的解釋。⑶以分?jǐn)?shù)階微分理論為基礎(chǔ)，結(jié)合非晶合金在外載荷作用下的微觀結(jié)構(gòu)演化，建立了以分?jǐn)?shù)階微分表示的非晶合金

3、壓痕蠕變位移-時(shí)間關(guān)系式?；谕茖?dǎo)的解析式，對(duì)鈀基塊體非晶合金(Pd40Cu30Ni10P20)在不同加載速率和不同最大載荷下的納米壓痕蠕變位移-時(shí)間曲線進(jìn)行了非線性擬合分析。發(fā)現(xiàn)非晶合金的蠕變行為存在著顯著的加載條件敏感性。⑷根據(jù)擬合得到模型參數(shù)對(duì)不同加載條件下的微觀流變單元演化進(jìn)行了系統(tǒng)分析，并比較了三種具有不同塑性變形能力的非晶合金的流變單元演化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)非晶合金的塑性變形能力與其內(nèi)部的黏彈性流變單元存在著密切相關(guān)性。⑸將Zr48