Молекулярно-динамическое исследование эволюции ротационных смещений атомов в кристалле, подвергнутом сдвиговой деформации
| Rok vydání: | 2019 |
|---|---|
| Předmět: | |
| DOI: | 10.24411/1683-805x-2019-13004 |
| Popis: | В работе исследуются процессы перераспределения атомных смещений в исходно бездефектном кристаллите меди, предварительно подвергнутом сдвиговой деформации. Основное внимание уделяется эволюции динамических структур, сформированных из коллективных согласованных атомных смещений, имеющих ротационный характер. Исследования проведены с использованием метода молекулярной динамики. Для анализа эволюции динамических ротационных структур использована разработанная ранее методика идентификации вихревого движения в пространстве векторной переменной с дискретным шагом. Установлено, что направление согласованного движения атомов в ротационных структурах чередуется как в соседствующих структурах, так и во времени для отдельной ротации. При этом если пространственное чередование вращения обеспечивает сохранение сплошности материала по границам вихревых структур, то чередование направления вращения во времени способствует переносу внутренних напряжений и деформаций из объема нагруженного кристалла на его периферию в область свободных границ. При степенях деформации выше критического значения такое перераспределение может приводить к формированию дефектов кристаллической структуры. Это означает, что ротационные структуры, образованные упругими атомными смещениями, могут быть рассмотрены как динамические дефекты, поскольку являются одним из возможных механизмов релаксации внутренней структуры нагруженного материала. The paper is a molecular dynamics study on the redistribution of atomic displacements in an initially defect-free copper crystallite after prior shear deformation. The focus is on the evolution of dynamic structures formed by self-consistent rotational collective atomic displacements. The evolution of the dynamic vortex structures is analyzed using an earlier developed procedure for identifying vortex-like motion in the vector variable space with a discrete step. It is found that the consistent motion of atoms in the vortex structures is alternating, both in adjacent structures and in time for a single rotation. The spatially alternating rotational motion preserves material continuity along the boundaries of the vortex structures, while the temporally alternating direction of rotation promotes the transfer of internal stresses and strains from the bulk of the loaded crystal to its periphery to the zone of free boundaries. At strains above the critical value, such redistribution can lead to the formation of structural defects in the crystal. This means that the vortex structures formed by elastic atomic displacements can be considered as dynamic defects, because they represent a possible mechanism of internal structure relaxation in the loaded material. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|