Молекулярно-динамическое исследование развития дислокационной структуры ГЦК-кристалла, содержащего ансамбль сферических пор, при внешнем силовом воздействии
Маркидонов А.В.1, Старостенков М.Д.2, Липунов В.Н.2, Лубяной Д.А.3, Захаров П.В.4
1Кузбасский гуманитарно-педагогический институт Кемеровского государственного университета, Новокузнецк, Россия
2Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, Барнаул, Россия
3Филиал Кузбасского государственного технического университета им. Т.Ф. Горбачева, Прокопьевск, Россия
4Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Email: markidonov_artem@mail.ru
Поступила в редакцию: 25 января 2023 г.
В окончательной редакции: 13 апреля 2023 г.
Принята к печати: 13 апреля 2023 г.
Выставление онлайн: 30 апреля 2023 г.
Борьба с радиационным распуханием является одной из наиболее актуальных проблем в радиационном материаловедении. Для ее успешного решения требуется понимание особенностей механизмов залечивания пор. В связи с этим существуют разнообразные экспериментальные и теоретические работы, посвященные данной теме. В настоящее время, в связи с увеличением мощности вычислительных средств, компьютерное моделирование позволяет проводить все более сложные исследования и применяется, в том числе, в области материаловедения. В настоящей работе приведены результаты молекулярно-динамического моделирования, посвященного исследованию процессов залечивания группы сферических пор в ГЦК-кристалле, подверженному сдвиговой деформации. Как показало проведенное исследование для пор, располагающихся в непосредственной близости друг от друга, характерно образование общей дислокационной петли, образующейся в результате притяжения отдельных петель, имеющих участки с противоположными знаками винтовой ориентации. Формирование и последующее развитие такой петли способствует уменьшению свободного объема, локализованного в кристалле в виде пор. Кроме того, отдельно рассмотрены структурные преобразования, возникающие при генерации в расчетной ячейке ударной волны, которая создает дополнительные напряжения. В данном случае также наблюдается формирование описанной выше петли и последующее схлопывание отдельных пор. Учитывая, что моделирование проводилось при температурах, недостаточных для активизации диффузионных процессов, а при модельных экспериментах с генерацией волны применялась процедура термостатирования, то можно сделать вывод, что ударная волна является причиной схлопывания поры даже в отсутствии высоких температур, а одним из основных механизмов данного процесса является развитие дислокационной структуры ансамбля пор. Ключевые слова: кристалл, модель, деформация, пора, дислокация.
- В.Л. Орлов, А.Г. Малышкина, А.В. Орлов. Изв. Томского политехнического ун-та. 305, 3, 314 (2002)
- П.Н. Остапчук. Вопросы атомной науки и техники 2, 9 (2012)
- Q. Xu, W. Li, J. Zhou, Y. Yin, H. Nan, X. Feng. Comput. Mater. Sci. 171, 109280 (2020)
- Y.-L. Guan, J.-L. Shao, W. Song. Comput. Mater. Sci. 161, 385 (2019)
- C.J. Ruestes, E.M. Bringa, A. Stukowski, J.F. Rodriguez Nieva, Y. Tang, M.A. Meyers. Comput. Mater. Sci. 88, 92 (2014)
- Я.Е. Гегузин, В.Г. Кононенко, В.Т. Чан. Порошковая металлургия 2, 26 (1976)
- Я.Е. Гегузин, В.Г. Кононенко. Физика и химия обработки материалов 2, 60 (1982)
- А.В. Маркидонов, М.Д. Старостенков, П.В. Захаров, Д.А. Лубяной, В.Н. Липунов. ЖЭТФ 156, 6, 1078 (2019)
- А.В. Маркидонов, М.Д. Старостенков, Д.А. Лубяной, П.В. Захаров, В.Н. Липунов. Изв. вузов. Черная металлургия. 64, 6, 427 (2021)
- R.A. Johnson. Phys. Rev. B 39, 17, 12554 (1989)
- A. Stukowski. Mod. Simul Mater. Sci. Eng. 18, 015012 (2010)
- A. Stukowski, K. Albe. Mod. Simul Mater. Sci. Eng. 18, 8, 085001 (2010)
- A. Stukowski. JOM 66, 3, 399 (2014)
- А.В. Маркидонов, П.В. Захаров, М.Д. Старостенков, Н.Н. Медведев. Механизмы кооперативного поведения атомов в кристаллах. Новокузнецк (2016). 220 с
- M.D. Starostenkov, A.V. Markidonov, P.V. Zakharov, P.Y. Tabakov. Met. Mater. Res. Foundations 63, 184 (2019)
- М.Д. Старостенков, А.В. Маркидонов, П.Я. Табаков. Деформация и разрушение материалов 6, 2 (2016)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.