Influence of a Strain Rate and Temperature on the Crack Tip Stress and Microstructure Evolution of Monocrystalline Nickel: a Molecular Dynamics Simulation
The effect of a strain rate and temperature on the crack tip stress and microstructure evolution ahead of a growing crack in monocrystalline nickel are studied by molecular dynamics simulations. The correlation between the microstructure evolution and stress field near the crack tip is also ex...
Збережено в:
| Дата: | 2014 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
2014
|
| Назва видання: | Проблемы прочности |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/112702 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Influence of a Strain Rate and Temperature on the Crack Tip Stress and Microstructure Evolution of Monocrystalline Nickel: a Molecular Dynamics Simulation / W.P. Wua, Z.Z. Yao // Проблемы прочности. — 2014. — № 2. — С. 12-21. — Бібліогр.: 31 назв. — англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-112702 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1127022020-12-20T14:08:25Z Influence of a Strain Rate and Temperature on the Crack Tip Stress and Microstructure Evolution of Monocrystalline Nickel: a Molecular Dynamics Simulation Wu, W.P. Yao, Z.Z. Научно-технический раздел The effect of a strain rate and temperature on the crack tip stress and microstructure evolution ahead of a growing crack in monocrystalline nickel are studied by molecular dynamics simulations. The correlation between the microstructure evolution and stress field near the crack tip is also explored. The results indicate that the crack tip stress distribution characteristics and crack propagation dynamics are closely related to the microstructure evolution caused by the change of the strain rate and temperature. At a lower strain rate and temperature, the crack propagates by the brittle mechanism without inducing the change in atomic configuration near the crack tip. The stress concentration occurs at the crack tip of a growing crack. The crack propagation exhibits a gradual brittle-to-ductile transition with an increase in temperature and a strain rate. The peak stress is accompanied by the microstructure evolution ahead of the crack tip. Влияние скорости деформации и температуры на напряжение у вершины трещины и развитие микроструктуры вблизи распространяющейся трещины в монокристаллическом никеле исследовали с помощью моделирования методом молекулярной динамики. Исследовали корреляцию между развитием микроструктуры и полем напряжений у вершины трещины. Результаты продемонстрировали, что характеристика распределения напряжений у вершины трещины и динамика распространения трещины тесно связаны с развитием микроструктуры, обусловленной изменением скорости деформации и температуры. При низких скорости деформации и температуре трещина распространяется по механизму хрупкого разрушения без воздействия на изменение расположения атомов у ее вершины. Концентрация напряжений возникает у вершины распространяющейся трещины. Распространение трещины характеризуется постепенным переходом от хрупкого разрушения к пластичному с увеличением температуры и скорости деформации. Максимальное напряжение сопровождается развитием микроструктуры у вершины трещины. Вплив швидкості деформації і температури на напруження у вістрі тріщини і розвиток мікроструктури поблизу тріщини, що розповсюджується, в монокристалічному нікелі досліджували за допомогою моделювання методом молекулярної динаміки. Досліджували кореляцію між розвитком мікроструктури і полем напружень у вістрі тріщини. Результати показали, що характеристика розподілу напружень у вістрі тріщини і динаміка поширення тріщини тісно пов’язані з розвитком мікроструктури, зумовленої зміною швидкості деформації і температури. За низьких швидкості деформації і температури тріщина поширюється по механізму крихкого руйнування без впливу на зміну розташування атомів у її вістрі. Концентрація напружень виникає у вістрі тріщини, що поширюється. Поширення тріщини характеризується поступовим переходом від крихкого руйнування до пластичного з підвищенням температури і швидкості деформації. Максимальне напруження супроводжується розвитком мікроструктури у вістрі тріщини. 2014 Article Influence of a Strain Rate and Temperature on the Crack Tip Stress and Microstructure Evolution of Monocrystalline Nickel: a Molecular Dynamics Simulation / W.P. Wua, Z.Z. Yao // Проблемы прочности. — 2014. — № 2. — С. 12-21. — Бібліогр.: 31 назв. — англ. 0556-171X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/112702 539.4 en Проблемы прочности Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
English |
| topic |
Научно-технический раздел Научно-технический раздел |
| spellingShingle |
Научно-технический раздел Научно-технический раздел Wu, W.P. Yao, Z.Z. Influence of a Strain Rate and Temperature on the Crack Tip Stress and Microstructure Evolution of Monocrystalline Nickel: a Molecular Dynamics Simulation Проблемы прочности |
| description |
The effect of a strain rate and temperature on
the crack tip stress and microstructure evolution
ahead of a growing crack in monocrystalline
nickel are studied by molecular dynamics simulations.
The correlation between the microstructure
evolution and stress field near the crack tip
is also explored. The results indicate that the
crack tip stress distribution characteristics and
crack propagation dynamics are closely related
to the microstructure evolution caused by the
change of the strain rate and temperature. At a
lower strain rate and temperature, the crack propagates
by the brittle mechanism without inducing
the change in atomic configuration near the
crack tip. The stress concentration occurs at the
crack tip of a growing crack. The crack propagation
exhibits a gradual brittle-to-ductile transition
with an increase in temperature and a strain
rate. The peak stress is accompanied by the
microstructure evolution ahead of the crack tip. |
| format |
Article |
| author |
Wu, W.P. Yao, Z.Z. |
| author_facet |
Wu, W.P. Yao, Z.Z. |
| author_sort |
Wu, W.P. |
| title |
Influence of a Strain Rate and Temperature on the Crack Tip Stress and Microstructure Evolution of Monocrystalline Nickel: a Molecular Dynamics Simulation |
| title_short |
Influence of a Strain Rate and Temperature on the Crack Tip Stress and Microstructure Evolution of Monocrystalline Nickel: a Molecular Dynamics Simulation |
| title_full |
Influence of a Strain Rate and Temperature on the Crack Tip Stress and Microstructure Evolution of Monocrystalline Nickel: a Molecular Dynamics Simulation |
| title_fullStr |
Influence of a Strain Rate and Temperature on the Crack Tip Stress and Microstructure Evolution of Monocrystalline Nickel: a Molecular Dynamics Simulation |
| title_full_unstemmed |
Influence of a Strain Rate and Temperature on the Crack Tip Stress and Microstructure Evolution of Monocrystalline Nickel: a Molecular Dynamics Simulation |
| title_sort |
influence of a strain rate and temperature on the crack tip stress and microstructure evolution of monocrystalline nickel: a molecular dynamics simulation |
| publisher |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| publishDate |
2014 |
| topic_facet |
Научно-технический раздел |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/112702 |
| citation_txt |
Influence of a Strain Rate and Temperature on the Crack Tip Stress and Microstructure Evolution of Monocrystalline Nickel: a Molecular Dynamics Simulation / W.P. Wua, Z.Z. Yao // Проблемы прочности. — 2014. — № 2. — С. 12-21. — Бібліогр.: 31 назв. — англ. |
| series |
Проблемы прочности |
| work_keys_str_mv |
AT wuwp influenceofastrainrateandtemperatureonthecracktipstressandmicrostructureevolutionofmonocrystallinenickelamoleculardynamicssimulation AT yaozz influenceofastrainrateandtemperatureonthecracktipstressandmicrostructureevolutionofmonocrystallinenickelamoleculardynamicssimulation |
| first_indexed |
2023-10-18T20:23:21Z |
| last_indexed |
2023-10-18T20:23:21Z |
| _version_ |
1796149914625900544 |