两次稳态冲击下含氦泡铜微射流与损伤演化的微观模拟研究OA

采用分子动力学方法,研究了含氦泡铜在两次稳态波加卸载作用下的微射流增长与损伤演化过程,对比了含氦泡与不含氦泡金属的损伤特征、激活应力阈值、微射流形态和速度分布以及不同区域氦泡的变形特征。结果表明:二次冲击后,氦泡膨胀的临界激活应力阈值低于孔洞形核的应力阈值,且与氦泡分布及氦泡数密度密切相关。低压首次冲击下,含氦泡金属比纯金属形成更显著的微射流;二次冲击下,氦泡使微射流更易断裂,且微射流头部最大速度更高,但微射流主体速度分布相当。二次冲击波对于已经经过首次冲击压缩、由于稀疏波作用发生轻微回弹但未恢复至初始状态的体氦泡几乎不起作用。二次冲击后,近表面已破裂飞出的氦泡壁也可能贴回气泡底部,使得部分氦原子被再次封存。二次冲击卸载后,被封存的氦泡会再次发生膨胀破裂,释放氦原子。在二次冲击作用下,氦泡塌缩机制与氦泡尺寸及冲击强度紧密关联。研究结果将为后续的辐照氦泡对金属微喷-微层裂耦合演化影响的跨尺度理论研究提供物理认识和理论依据。