以分子動力學分析二/三元鎳鋁基奈米板受到拉伸應力之機械性質

Translated title of the thesis: A Study on Mechanical Behaviors of binary/ternary NiAl-based nanoplates under Tensile Stress by Molecular Dynamics Simulation
  • 邱 仕堡

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本研究重點在於探討鎳鋁基二元、三元奈米板在微奈米尺度下的機械以及材料性質。在模擬??方法上,使用分子動?學法與EAM勢能函數作為理論基礎,並配合開放式軟體LAMMPS做為工具,首先分析奈米板在淬火後的晶體結構差異,接著比較鎳基二元、三元奈米板受單軸拉伸情形,並且分析材料的滑移系統、強度、應力分佈以及奈米板在拉伸的斷裂過程。此外,為了讓模擬的結果更貼近製程及實驗,在奈米板左側邊緣抽取一定比例的原子數,使其產生缺陷,進而探討缺陷對機械性質的影響。其結果顯示隨著冷卻速率的降低,各種奈米板的非晶態結構比例會越低。在拉伸過程中,隨著鈦原子比例的上升,奈米板在各種不同冷卻速率下的非晶態比例會上升,延性也會提升。由於應力應變曲線取決於奈米板本身的晶體結構,因此有無裂縫奈米板的楊氏模數及極限應力的數值並沒有很大的差異。而奈米板缺陷的影響中,初始裂縫對於奈米板機械性質影響並不大,但裂縫影響了奈米板左右的對稱性以及剪應變,使左右兩端斷裂方式不同。隨著裂縫的增長,左右兩側斷裂方式更加不同,奈米板剪應變較初始裂縫奈米板更加集中在裂縫尖端周圍。隨著裂縫的增寬,同樣影響了奈米板在左右側端斷裂趨勢,但剪應變集中的現象較增長裂縫不明顯。
Date of Award2017 Jul 11
Original languageChinese
SupervisorTei-Chen Chen (Supervisor)

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