The effect of a strain rate and temperature on
the crack tip stress and microstructure evolution
ahead of a growing crack in monocrystalline
nickel are studied by molecular dynamics simulations.
The correlation between the microstructure
evolution and stress field near the crack tip
is also explored. The results indicate that the
crack tip stress distribution characteristics and
crack propagation dynamics are closely related
to the microstructure evolution caused by the
change of the strain rate and temperature. At a
lower strain rate and temperature, the crack propagates
by the brittle mechanism without inducing
the change in atomic configuration near the
crack tip. The stress concentration occurs at the
crack tip of a growing crack. The crack propagation
exhibits a gradual brittle-to-ductile transition
with an increase in temperature and a strain
rate. The peak stress is accompanied by the
microstructure evolution ahead of the crack tip.
Влияние скорости деформации и температуры на напряжение у вершины трещины и развитие микроструктуры вблизи распространяющейся трещины в монокристаллическом никеле
исследовали с помощью моделирования методом молекулярной динамики. Исследовали корреляцию между развитием микроструктуры и полем напряжений у вершины трещины. Результаты продемонстрировали, что характеристика распределения напряжений у вершины
трещины и динамика распространения трещины тесно связаны с развитием микроструктуры, обусловленной изменением скорости деформации и температуры. При низких скорости
деформации и температуре трещина распространяется по механизму хрупкого разрушения
без воздействия на изменение расположения атомов у ее вершины. Концентрация напряжений возникает у вершины распространяющейся трещины. Распространение трещины
характеризуется постепенным переходом от хрупкого разрушения к пластичному с увеличением температуры и скорости деформации. Максимальное напряжение сопровождается
развитием микроструктуры у вершины трещины.
Вплив швидкості деформації і температури на напруження у вістрі тріщини і розвиток мікроструктури поблизу тріщини, що розповсюджується, в монокристалічному
нікелі досліджували за допомогою моделювання методом молекулярної динаміки.
Досліджували кореляцію між розвитком мікроструктури і полем напружень у вістрі
тріщини. Результати показали, що характеристика розподілу напружень у вістрі
тріщини і динаміка поширення тріщини тісно пов’язані з розвитком мікроструктури,
зумовленої зміною швидкості деформації і температури. За низьких швидкості деформації і температури тріщина поширюється по механізму крихкого руйнування без
впливу на зміну розташування атомів у її вістрі. Концентрація напружень виникає у
вістрі тріщини, що поширюється. Поширення тріщини характеризується поступовим
переходом від крихкого руйнування до пластичного з підвищенням температури і
швидкості деформації. Максимальне напруження супроводжується розвитком мікроструктури у вістрі тріщини.
