金属学报

作者：周婷婷, 赵福祺, 周洪强, 张凤国, 殷建伟

单位：北京应用物理与计算数学研究所 北京 100094

关键词：动态断裂,He泡,液态金属,分子动力学,损伤模型,

基金：国家自然科学基金项目(12172063)

为揭示辐照缺陷(如He泡)对液态金属动态断裂的影响，并发展相应的损伤理论模型，本工作采用分子动力学模拟和连续介质力学理论计算研究了宽应变率范围内含He泡液态金属铝的动态拉伸断裂行为。模拟结果表明，在3.0 × 106~3.0 × 109 s-1应变率范围内，He泡增长是导致液态金属断裂的物理机制；在极高应变率下(如3.0 × 1010 s-1)，除He泡增长，也观察到孔洞成核、增长，但He泡增长仍占据主导地位。He泡增长过程可分为快速增长和较慢增长2个阶段，该阶段性增长特征不受应变率影响，但He泡增长速率随着应变率的升高而显著增加。与液态纯Al相比，含He泡液态金属铝的动态拉伸强度显著降低，该差异在极高应变率下有所减小。进一步发展了含He泡液态金属的损伤断裂模型，采用该模型的理论计算结果与微观模拟结果在宽应变率范围内相符。

来源：2025年第4期

《金属学报》期刊编辑部

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