纳米镍双晶中晶粒和晶界力学性质尺度依赖性理论推导及MD模拟

本文基于界面本征应力模型和非线弹性本构,研究了面心立方(FCC)纯镍晶界为∑5的双晶,推导出各向异性双晶模型中晶粒和晶界等效力学性质的尺寸依赖解析公式,开展了分子动力学模拟计算验证了理论解析公式,确定了晶界的材料参数.这些解析公式可以准确预测不同尺寸厚度纯镍(∑5晶界)双晶的力学行为.结果显示,晶界具有比晶粒更小的双轴模量,这导致了双晶的表观双轴模量随模型厚度的增加而增加.该理论模型能够准确描述双晶模型中由晶界本征应力引起的弛豫过程以及模型等效力学性质的尺寸依赖行为,可以直接推广用于其他纳米双晶系统.