基底纹理对镍/铜纳米双层膜刮擦行为影响的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟研究纳米尺度下的镍/铜双层膜的表面刮擦响应.考虑基底铜膜材料的不同表面纹理,建立分子动力学模拟模型,分析了纳米双层膜不同基底纹理下的刮擦响应,并且对比了两种典型基底纹理下不同刮头半径、不同刮擦深度对纳米双层膜刮擦响应的影响.研究结果发现:不同的基底纹理下,位错缺陷程度的不同会导致刮头前方的切屑体积不同,存在切屑体积最大的基底纹理;针对两种典型基底纹理,在刮擦深度或刮头半径一定时,刮擦力随刮头半径或刮擦深度的增加而增大;当刮擦深度或刮头半径超过临界值时,表面具有特定齿槽纹理的基底具有一定的减摩作用.

美国女兵登上战争舞台

“战争让女人走开。”这是曾经一度流行的谚语，然而，如今变了。10年前，当美国女军人参加海湾战争时，她们尚不可以驾驶喷气式战机，也不能在作战舭船上服役。“沙漠风暴”军事行动之后，由于女兵们顺利地完成了自己的使命，导致美国的某些相关法令在20世纪90年代初期得到了修改。

锆中层错金字塔与点缺陷的相互作用研究

锆及其合金具有优异的力学性能和耐腐蚀性能、极小的热中子吸收截面,被用作核燃料包壳材料.在辐照环境中,锆合金内部产生大量的辐照缺陷,严重降低其力学性能和服役寿命.本文运用分子动力学方法研究了锆中层错金字塔与点缺陷(间隙原子、空位)的相互作用,发现当温度为0K和300K时层错金字塔只能吸收间隙原子;当温度为600 K时层错金字塔可以同时吸收间隙原子和空位.为了解释此现象,本文计算了间隙原子/空位与层错金字塔的结合能,结果表明结合能与点缺陷的类型/位置有关:间隙原子的结合能远大于空位结合能,故间隙原子更易于被吸收;同时距离层错金字塔越近,结合能越大,两种点缺陷也更易于被吸收.本文的模拟成果有助于学界认识锆中辐照缺陷的长大机制,为锆合金的抗辐照设计提供理论指导.

应变梯度引起的极化畴结构减少铁电材料脆性

铁电材料的力电耦合特性以及在纳米尺度的快速失效导致其剪切过程很难研究,而材料的脆性也限制了这些材料在铁电器件中的潜在应用.在这项工作中,我们使用分子动力学方法模拟了剪切和畴演变的动态过程,揭示了这些畴结构如何影响材料的力电性能.在原子尺度上,一个明显的极化旋涡状的畴结构出现在剪切带的尖端,两侧分别有180°和90°的畴壁.由应变梯度引起的挠曲电效应导致了这些复杂的畴结构.施加外部电场阻碍畴的翻转,并通过减少积累的能量减少了失配应变区域,加速了剪切过程.结果表明极化旋涡畴阻碍了剪切破坏过程,这启示我们可以通过设计畴结构来增韧铁电材料.

《辐照材料力学性能》专辑序言

随着我国经济的快速发展,各行各业对能源的需求与日俱增.核能作为一种清洁和高效的能源,有助于实现节能减排目标,可以有效缓解常规能源的供应压力,是最有潜力的能源体系之一.然而,2011年福岛核电站事故使核反应堆的安全性再次倍受质疑,严重迟滞了核能工业的发展.在核反应堆中,材料的服役环境异常恶劣,材料长期处于高能中子辐射的极端条件下,材料的微观结构发生显著的改变,力学性能明显退化,极其严重地缩短了材料的服役寿命.因此,提高核服役环境下结构材料的抗辐照力学性能对提高核反应堆的安全可靠性至关重要.特别地,在未来核聚变堆中,面向等离子体部件需承受中子的能量高达14 MeV,是核裂变堆的10000倍,至今尚无任何材料能满足这一工程要求.可见,深入研究材料的抗辐照力学行为,揭示辐照效应的内在机理,有利于辐照环境服役材料的开发、性能优化、安全设计及寿命评估,在核能源领域具有迫切的需求.

镁合金塑性机制研究综述

纯镁具有丰富的微观塑性机制,尤其是孪晶,导致其塑性变形错综复杂,力学性能也与常见的面心及体心立方金属有显著差异.由于现今学界对位错滑移与孪晶变形等塑性机制缺乏充分认识,镁合金性能调控效果尚不理想,与铝合金相比,镁合金的力学性能还有很大的提升空间.基于此背景,论文首先回顾了镁合金的发展历史与应用现状.然后介绍了镁中位错滑移与孪晶变形等塑性机制的研究进展,重点阐述<c+a>位错、孪晶、晶界、析出相、溶质原子等重要的微结构,并简要介绍了计算机模拟方法.最后展望了强韧性能方面值得重视的若干研究方向.

金属材料辐照缺陷演化的分子动力学研究进展

辐照条件下,高能粒子在金属材料内部引入稠密的辐照缺陷,导致材料力学性能严重退化,缩短材料服役寿命,是辐照材料研究的关键问题.辐照缺陷多处在纳米尺度,故分子动力学方法是模拟辐照缺陷的有力工具,近年来被广泛用于研究辐照缺陷演化.论文总结了金属材料中辐照缺陷演化的分子动力学研究进展,介绍了级联碰撞、点缺陷、空洞、氦泡、Frank位错环、层错四面体等辐照缺陷,及其与位错、晶界等微结构的相互作用.分子动力学方法揭示的机制与模型,深化了学界对辐照效应的认识,有助于提高辐照材料力学性能和设计耐辐照材料.

个性张扬,抑或“成熟稳重”?

我们老师在办公室聊天的时候,少不了要谈自己的学生:有的学生学得不错,为人老实,就是上课时蔫不拉叽的,不点到他的名就没表情,跟这部分学生上课、说话都很省心,就是没劲;有的学生又太活跃,老师还没问完、说完他张口就答,爱抢话头——只可惜在同学当中没什么威信,成绩也老是原地打转爬不上去,上他们的课很累。

新式组合型SR-47步枪

最近,在阿富汗的美军特种作战部队,用上了几支新式步枪——SR-47。 特种部队士兵不愿使用M16型的直弹匣,而比较喜欢AK47的弧形弹匣,基于这种要求,奈特军事装备公司研制了这种SR-47步枪.它以M4/M4A1卡宾枪为原型,发射7.62×39mm苏式枪弹,弹匣与AK47步枪通用。

心理咨询应有一双“慧耳”

身子哪儿不舒服了,人们都会想到看医生,以求解除病体痛苦;心里堵得慌,左右不对、进退两难时,如何是好? 最近,福建师大教科院心理系连榕等学者完成了对几所高中学校学生的专项调查测量。他们发现,总体而言,现阶段高中学生的学习目标倾向高于成就目标倾向——高中生在学习中更关注的是自身能力的提高及知识的掌握。因为高考升学,学生们的心理压力始终或大或小、或轻或重地存在并时时考验他们的身心健康;

弯曲波在含非圆孔洞无限压电薄板中的散射

基于线性压电动力学理论,采用波函数展开法、保角映射以及复变函数,对含非圆孔洞无限大压电薄板弹性波的散射及动应力集中问题进行了分析,给出了其动弯矩集中系数(DMCF)的解析表达式.为说明问题,以PZT-4为例,讨论了外加电场、椭圆孔长短半轴比、椭圆孔倾角以及入射波频率对含圆孔和椭圆孔无限大压电薄板弹性波散射的影响,并分别给出了无限压电薄板开圆孔和椭圆孔动弯矩集中系数的数值结果.