第十三届全国表面工程大会暨第十二届全国青年表面工程论坛

266 / 2020-10-07 22:02:18

基于分子动力学模拟的金属晶体在超声振动激励下的力学响应

超声振动，体积效应，表面效应，分子动力学模拟

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由于超声振动通常被用于金属材料的加工过程中以提高加工效率，因此了解金属轧制过程中超声振动激发而产生增强机理非常重要。本文通过分子动力学（MD）方法模拟了超声振动激励下金属材料的加工过程，以原子尺度研究超声振动激励对金属材料的加工过程的影体积效应与表面效应。在MD模拟中，考虑了加工过程中超声波振动的所产生的体积效应与表面效应，设计了分子动力学模拟的超声辅助压痕实验与划痕实验。压痕模拟实验表明，超声振动在塑性变形阶段产生声软化作用。在超声振动的作用下，位错密度和势能增加，塑性变形力减小。划痕模拟实验表明超声振动显著降低了加工过程中的切向力，降低了平均摩擦系数。