FeC合金拉伸行为的分子动力学模拟研究

为了探究温度和应变率对FeC合金微观力学性能的影响,运用分子动力学方法对FeC合金进行了拉伸性能的模拟,得到了不同温度、不同应变率工况下FeC合金的应力应变曲线,并对其进行了分析,利用MATLAB对数据进行处理,建立了关于温度和应变率的FeC合金弹性模量和屈服强度的数学预测模型。结果表明:弹性模量和屈服强度的仿真值与数学模型的预测值之间的绝对误差最大分别为2.680 GPa和0.079 GPa,相对误差最大分别为1.680%和0.737%,数学预测模型能在一定程度上对弹性模量和屈服强度进行有效的预测。

Fe-C合金动态拉伸力学性能温度和应变率效应分子动力学

爆炸冲击荷载作用下温度和应变率对钢材动态力学性能的影响一直备受关注。Fe-C合金体系是钢材的基本组成部分;以Fe-C合金为基本研究对象,采用分子动力学方法模拟九种温度和四种应变率条件下Fe-C合金的单轴动态拉伸过程。结果表明:在所研究的温度和应变率范围内,Fe-C合金弹性模量对于应变率变化不敏感,对于温度变化非常敏感;随着温度的升高,弹性模量明显减小;相同温度条件下,屈服强度和峰值应变随应变率的增大而增大;相同应变率条件下,屈服强度和峰值应变随温度的升高而减小;温度和应变率对屈服强度的影响不具有相关性。基于分子动力学模拟,建立的纳米尺度下Fe-C合金动态拉伸力学性能计算公式能反映温度和应变率效应的共同影响,为钢材在爆炸冲击作用下动态拉伸力学性能描述提供依据。