hrvatski

Atomističko modeliranje cikličkog opterećenja monokristala bakra

Metode mehanike kontinuuma ne mogu pružiti uvid u mikrostrukturu materijala na kojoj počivaju mehanička svojstva materijala. Prilikom deformiranja u kristalnoj strukturi materijala dolazi do generiranja oštećenja u obliku dislokacija koje su posljedica rekonfiguracije atoma u novi ravnotežni položaj. Uvid u nanostrukturu kristalne rešetke pruža molekularna mehanika. Primjenom molekularne mehanike proučena je dinamika dislokacija u monokristalu bakra za različite slučajeve opterećenja. Na nanorazini interakcija između atoma kristalne rešetke modelirana je primjenom realnog međauatomskog potencijala zasnovanog na metodi ugniježđenih atoma ugođenoj za bakar. Primijenjeni realni potencijal u potpunosti određuje svojstva sustava i dinamiku generiranja oštećenja na nanorazini. U radu je promatran odziv monokristala bakra na nametnuti pomak. Proučeni su različiti smjerovi deformiranja za slučaj opterećenja monotonom konstantnom deformacijom i cikličkom sinusoidalnom vremenski promjenjivom deformacijom. Za nametnutu deformaciju sustava izračunato je ekvivalentno naprezanje i posmično naprezanje u ravnini smicanja kristalne rešetke. Posebna pažnja posvećena je broju i duljini dislokacija koje se generiraju unutar monokristala kao odziv mikrostrukture na deformaciju. U rezultatima je prisutna promjena energije kristala što upućuje na oslabljivanje materijala. U slučaju cikličkog opterećenja vidljivo je smanjenje broja dislokacija kristala nakon rasterećenja. U narednim ciklusima postižu se i manja vršna naprezanja za istu deformaciju što upućuje na oporavak mikrostrukture.

Molekularna mehanika; Dislokacije; LAMMPS

nije evidentirano