最近,Wenjuan Zhao等人[1]发表的文章“Study on Grain Boundary Mechanical Behaviors of Polycrystalline γ-TiAl Using Molecular Dynamics Simulations”使用了分子动力学(MD)模拟方法研究多晶γ-TiAl的塑性变形行为。建立了具有复杂取向的多晶γ-TiAl模型。分析了不同晶粒大小和应变速率条件下的拉伸工程应力-应变关系。观察和计算了原子配置的演变,定量分析了晶粒边界滑移和晶粒旋转。通过模拟不同晶粒大小和应变速率下多晶γ-TiAl的拉伸变形过程,分析了晶界滑移和晶粒旋转的规律,揭示了位错在变形过程中的发射和滑移行为,并探讨了晶界机械行为对塑性变形机制的影响。本文的创新之处在于在原子尺度上揭示了晶界滑移和晶粒旋转是多晶γ-TiAl塑性变形的主要方式。发现了反Hall-Petch效应,并解释了其微观机制。同时,在塑性变形过程中位错主要从晶界发射,晶界滑移促进了位错的发射。
图1.模拟模型
图2.拉升应力-应变曲线
图3. 多晶γ-TiAl在拉伸变形过程中原子配置和剪切应力分布的演变情况
图4. 多晶γ-TiAl在拉伸变形过程中位错的发射和滑移过程
本文复现技术路线:
用atomsk建立多晶模型,用LAMMPS进行拉伸模拟,最后用OVITO进行可视化分析。
参考文献
[1] Zhao W, He M, Li C, et al. Study on Grain Boundary Mechanical Behaviors of Polycrystalline γ-TiAl Using Molecular Dynamics Simulations[J]. Metals, 2024, 14(7): 779.