金屬晶體結(jié)構(gòu)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-08-30
金屬晶體結(jié)構(gòu)的視頻教程
包含滑移、孿生機(jī)制的HCP晶體金屬的晶體塑性有限元建模與分析
本課程主要介紹包含滑移、孿生機(jī)制的HCP晶體金屬的晶體塑性有限元建模與分析的基本過(guò)程與方法； 課程附件中包含修好好的運(yùn)行范例.inp文件和考慮滑移、孿生機(jī)制的子程序.for文件。
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基于Abaqus軟件的晶體塑性有限元分析v2.0-(2)-材料幾何結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)
基于Abaqus軟件的晶體塑性有限元分析v2.0-(2)-材料幾何結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)，第2章是關(guān)于材料微觀結(jié)構(gòu)理論基礎(chǔ)的講解，課程包含下面4部分內(nèi)容： 2.1 材料微觀結(jié)構(gòu)的建模方法匯總 2.2 Voronoi幾何模型的建模方法 2.3 Laguerre幾何模型的建模方法 2.4 真實(shí)晶粒幾何模型的建模方法 關(guān)鍵字：材料微觀結(jié)構(gòu)；Voronoi幾何模型；Laguerre幾何模型；真實(shí)晶粒幾何模型
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ABAQUS-金屬熱膨脹模擬（熱結(jié)構(gòu)耦合）
本實(shí)例基于ABAQUS/Standard模擬了金屬棒的純熱膨脹過(guò)程，建立1/8模型，采用coupled temp-displacement瞬態(tài)分析步，模擬時(shí)長(zhǎng)7200s，棒初始溫度23，外表面通過(guò)對(duì)流換熱得到熱量，溫度持續(xù)升高，同時(shí)金屬棒徑向和軸向都發(fā)生膨脹。
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金屬晶體結(jié)構(gòu)的實(shí)例教程
在ANSYS Workbench內(nèi)建立包含晶格及晶格邊界在內(nèi)的晶體結(jié)構(gòu)模型，可用于模擬多種物理現(xiàn)象及材料行為。晶格模型適用于研究微觀尺度下的材料性質(zhì)，以及它們?nèi)绾斡绊懞暧^性能，如進(jìn)行金屬晶體結(jié)構(gòu)建模及斷裂的模擬等。
晶體結(jié)構(gòu)模型可采用CAD Voronoi插件進(jìn)行建模后導(dǎo)入Workbench內(nèi)，首先采用插件在AutoCAD內(nèi)建立模型的二維草圖。
在CAD內(nèi)采用拉伸命令將晶格及晶界分別建立三維模型。
將模型導(dǎo)出為iges格式文件后，即可導(dǎo)入到ANSYS內(nèi)。
可對(duì)晶格模型劃分網(wǎng)格及進(jìn)行后續(xù)的有限元模擬。
CAD Voronoi插件
https://www.yqgqt.org.cn/post/1860011
展開(kāi) 本文來(lái)自“材料基”。
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擴(kuò)展黃永剛原始晶體塑性程序加入AF背應(yīng)力模擬金屬疲勞問(wèn)題
參考文獻(xiàn)：《Low-cycle fatigue life prediction of a polycrystalline nickel-base superalloy using crystal plasticity modelling approach》
在原始程序中修改流動(dòng)方程，加入背應(yīng)力項(xiàng)，引入運(yùn)動(dòng)硬化項(xiàng)，從而可以描述多晶金屬循環(huán)加載中的包辛格效應(yīng)
背應(yīng)力的演化遵循AF模型
并使用原始的PAN模型描述滑移系統(tǒng)的硬化行為
為了表征多晶的疲勞壽命，引入兩類(lèi)疲勞指示因子分別為
一：累計(jì)塑性滑移
二：累計(jì)能量耗散
展開(kāi) 金屬晶體的生長(zhǎng)速率非?？?，例如，金屬鎳的晶體生長(zhǎng)速率可以達(dá)到70m/s。超快的生長(zhǎng)速率預(yù)示著金屬晶體有望成為下一代的相變材料。與經(jīng)典理論預(yù)測(cè)不同， 金屬晶體的生長(zhǎng)速度如此快是由無(wú)能量勢(shì)壘動(dòng)力學(xué)行為導(dǎo)致的。雖然對(duì)于原子液體，無(wú)能量勢(shì)壘晶體生長(zhǎng)理論已經(jīng)比較完善，但是依然缺乏比較合理的物理解釋。換句話說(shuō)，熱激發(fā)主導(dǎo)金屬液體的擴(kuò)散行為，而液體原子形成晶體結(jié)構(gòu)的過(guò)程卻不需要額外的激發(fā)能，這一問(wèn)題到目前依然困擾著大家。那么，金屬晶體生長(zhǎng)的物理機(jī)制到底是什么？
近日，澳大利亞悉尼大學(xué)的孫剛博士與其合作者Peter Harowell教授 在Nature Materials上發(fā)表最新的研究成果：The Mechanism of theUltra-Fast Crystal Growth of Pure Metals from their Melts 。
文章鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41563-018-0174-6
該工作利用經(jīng)典分子動(dòng)力學(xué)模擬的方法，深入探討了金屬晶體生長(zhǎng)的三個(gè)核心問(wèn)題：（1）金屬材料的結(jié)晶速率為什么那么快？（2） 什么參數(shù)決定了金屬晶體的生長(zhǎng)速率？（3） 隨著溫度降低，結(jié)晶速率出現(xiàn)極大值的物理原因。研究發(fā)現(xiàn)，金屬材料超快的結(jié)晶速率主要是因?yàn)榻缑嬉后w原子的有序化過(guò)程不需要克服能量勢(shì)壘（圖1(a)）。而且，界面液體原子轉(zhuǎn)變成晶體的速率，不是決定于傳統(tǒng)意義上的液體動(dòng)力學(xué)，而是取決于界面液體的協(xié)同運(yùn)動(dòng)（圖1(b)）。
圖1 在能量最小化過(guò)程中，晶體-液體界面的移動(dòng)和界面液體原子的運(yùn)動(dòng)。
(a)通過(guò)粒子數(shù)密度表征金屬銅的晶體-液體界面在能量最小化過(guò)程中的變化。
展開(kāi) 【引言】
具有可控形狀或形態(tài)的貴金屬納米晶體已經(jīng)受到基礎(chǔ)研究和工業(yè)應(yīng)用的廣泛關(guān)注，目前諸如球體、四面體、立方體、八面體、十面體、十二面體和二十面體等貴金屬納米晶體已經(jīng)能夠簡(jiǎn)便地制備得到。盡管大多數(shù)貴金屬在面心立方結(jié)構(gòu)中結(jié)晶，雙平面和/或堆垛層錯(cuò)的存在使得結(jié)晶系統(tǒng)更加復(fù)雜，同時(shí)對(duì)于各種應(yīng)用更加有趣。例如，十面體和二十面體含有多個(gè)雙缺陷并被{111}面包圍，因此它們具有一些共同的催化性質(zhì)。而十面體納米晶體的獨(dú)特五孿晶結(jié)構(gòu)以及近來(lái)開(kāi)發(fā)的十面體納米晶體的合成方法都提供了一個(gè)很好的機(jī)會(huì)來(lái)利用種子介導(dǎo)的生長(zhǎng)方式來(lái)獲取更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
【成果簡(jiǎn)介】
近日，Mater. Today在線刊登了佐治亞理工學(xué)院夏幼南教授（通訊作者）發(fā)表的題為“Decahedral nanocrystals of noble metals: Synthesis, characterization, and applications”的綜述文章，集中闡述了基于貴金屬的十面體納米晶體的合成、表征和應(yīng)用相關(guān)的研究進(jìn)展。首先簡(jiǎn)要介紹了十面體納米晶體的獨(dú)特特征和性質(zhì)，并對(duì)十面體納米晶體的形成機(jī)制進(jìn)行熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。然后分析了合成單金屬（Ag、Au、Pd、Cu、Rh和Pt）、合金十面體納米晶體以及具有核-殼、核-框架或一維結(jié)構(gòu)衍生物的合成路線。最后，重點(diǎn)介紹了十面體納米晶及其衍生物在光子、催化和傳感應(yīng)用中的應(yīng)用，并總結(jié)了關(guān)于貴金屬十面體納米晶體的未來(lái)發(fā)展方向。
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金屬晶體結(jié)構(gòu)的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
金屬晶體結(jié)構(gòu)的最新內(nèi)容
COMSOL三維Voronoi晶體結(jié)構(gòu)模型1個(gè)月前
本案例介紹在COMSOL內(nèi)建立任意形狀的三維Voronoi晶體結(jié)構(gòu)實(shí)體模型。
三維模型需要在AutoCAD內(nèi)建立，并通過(guò)CAD三維模型Voronoi劃分插件進(jìn)行晶格劃分。
將劃分好的晶體結(jié)構(gòu)導(dǎo)出為iges格式文件，并將其導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)，建立裝配體。
ABAQUS三維晶體結(jié)構(gòu)柱狀晶等軸晶建模4個(gè)月前
通過(guò)ABAQUS三維晶體塑性有限元建模，深入揭示柱狀晶微觀結(jié)構(gòu)（如晶粒尺寸、取向）與力學(xué)性能的關(guān)聯(lián)，為鑄造、焊接工藝優(yōu)化提供關(guān)鍵理論依據(jù)，顯著提升材料可靠性與使用壽命。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立三維晶體結(jié)構(gòu)有限元模型。
柱狀晶體模型采用CAD Voronoi V2.1插件建模，首先建立二維Voronoi模型，并在CAD內(nèi)通過(guò)拉伸命令形成三維柱狀晶體
泡沫金屬，亦稱多孔金屬，涵蓋了如泡沫鋁、泡沫鎳及泡沫鈦等多種類(lèi)型，是一種具備三維連通孔隙結(jié)構(gòu)的先進(jìn)工程材料。該材料融合了金屬與泡沫材料的特性優(yōu)勢(shì)，形成了獨(dú)特的物理和力學(xué)性能，因而被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。本案例旨在描述如何在COMSOL軟件中構(gòu)建具有連通孔隙結(jié)構(gòu)特征的三維泡沫金屬模型。
泡沫金屬的建?？赏ㄟ^(guò)CAD球體密堆積3D插件V2.0版本實(shí)現(xiàn)，其中為確保生成模型中孔隙的連通性
泡沫金屬，又稱為多孔金屬，常見(jiàn)的類(lèi)型有泡沫鋁、泡沫鎳、泡沫鈦等，是一種具有三維連通孔隙結(jié)構(gòu)的新型工程材料。它結(jié)合了金屬和泡沫材料的優(yōu)點(diǎn)，擁有獨(dú)特的物理、力學(xué)性能，廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立具備連通孔隙結(jié)構(gòu)的三維泡沫金屬結(jié)構(gòu)模型。
泡沫金屬通過(guò)CAD球體密堆積3D插件V2.0版本建立，其中的球體最小間距參數(shù)應(yīng)設(shè)置為負(fù)數(shù)，以確保生成的模型中的孔隙具備連通性
關(guān)鍵詞：稀土化合物；DFT，Gaussian，量子化學(xué)，結(jié)構(gòu)優(yōu)化
稀土化合物是指含有稀土元素（鑭系元素和釔）的化合物，因其獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)，在催化、光電、磁性、電子、能源等多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。稀土元素具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)性能，能夠用于制造高效的永磁材料、熒光材料、催化劑、激光介質(zhì)以及高溫超導(dǎo)材料等。通過(guò)各種先進(jìn)的合成方法，可以調(diào)控稀土化合物的物理化學(xué)性質(zhì)，以滿足不同應(yīng)用需求，它們?cè)谛虏牧?/div>
晶格模型適用于研究微觀尺度下的材料性質(zhì)，以及它們?nèi)绾斡绊懞暧^性能，如進(jìn)行金屬晶體結(jié)構(gòu)建模及斷裂的模擬等。
晶體結(jié)構(gòu)模型可采用CAD Voronoi插件進(jìn)行建模后導(dǎo)入Workbench內(nèi)，首先采用插件在AutoCAD內(nèi)建立模型的二維草圖。
摘要
本課題利用Altair-OptiStruct拓?fù)鋬?yōu)化分析軟件對(duì)兒童座椅內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)件進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)研究，優(yōu)化后結(jié)構(gòu)布局更合理且質(zhì)量減輕30%，旨在探索了一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化合理設(shè)計(jì)和省材減重的方法。
一、研究背景
兒童座椅在進(jìn)行碰撞測(cè)試的法規(guī)試驗(yàn)中，主要通過(guò)座椅內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)件來(lái)承擔(dān)的沖擊力，從而保證整椅結(jié)構(gòu)的完好性，達(dá)到保護(hù)乘員兒童的效果。在座椅的研發(fā)階段，結(jié)構(gòu)工程師為了順利通過(guò)碰撞測(cè)試
參考文獻(xiàn)：《Low-cycle fatigue life prediction of a polycrystalline nickel-base superalloy using crystal plasticity modelling approach》
在原始程序中修改流動(dòng)方程，加入背應(yīng)力項(xiàng)，引入運(yùn)動(dòng)硬化項(xiàng)，從而可以描述多晶金屬循環(huán)加載中的包辛格效應(yīng)
背應(yīng)力的演化遵循
擴(kuò)展黃永剛原始晶體塑性程序加入AF背應(yīng)力模擬金屬疲勞問(wèn)題
參考文獻(xiàn)：《Low-cycle fatigue life prediction of a polycrystalline nickel-base superalloy using crystal plasticity modelling approach》
在原始程序中修改流動(dòng)方程，加入背應(yīng)力項(xiàng)，引入運(yùn)動(dòng)硬化項(xiàng)，從而可以描述多晶金屬循環(huán)加載中的包辛格效應(yīng)
眾所周知，位錯(cuò)滑移和孿生是主導(dǎo)多晶體材料塑性行為的主要變形機(jī)制。一方面，在孿生主導(dǎo)塑性條件下，孿晶激活演化過(guò)程中應(yīng)力-應(yīng)變曲線存在明顯的應(yīng)力突降現(xiàn)象，即孿生軟化效應(yīng)；另一方面，孿晶阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)使得晶體材料在塑性變形過(guò)程中表現(xiàn)出強(qiáng)化現(xiàn)象。為了能夠精確描述孿晶激活演化及其與位錯(cuò)交互作用對(duì)宏觀塑性行為的影響，來(lái)自于天津理工大學(xué)的郭祥如和申俊杰兩人基于晶體塑性理論建立描述孿晶形核、增殖和長(zhǎng)大的位錯(cuò)密度基晶體塑性本構(gòu)模型
