会议专题

采用Cauchy-Born法则确定材料的特征尺度

  本文通过将应变梯度理论与Cauchy-Born法则进行能量等效,建立了应变梯度理论中特征尺度与微观物理参量的联系,以此给出特征尺度的物理意义。文章中以球体膨胀问题为研究对象,分别基于Cauchy-Born法则与应变梯度弹性理论求得球体的应变能密度,通过应变能密度等效获得了特征尺度关于L-J势参数、晶格常数等微观参量的物理表达式,通过分析特征尺度随变形梯度等参量的变化趋势,求解了常规面心立方(FCC)和体心立方(BCC)金属材料的特征尺度范围。结果表明:采用Cauchy-Born法则所确定的材料特征尺度的值,对于常规的面心立方金属处于1至5微米的范围,而对于常规的体心立方金属则处于300纳米至2微米的范围,面心立方金属的特征尺度较体心立方金属大一些,说明了材料的特征尺度与其微观构型密切相关。

应变梯度理论 特征尺度 应变能密度 晶体材料

宋晶如 魏悦广

中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室,北京 100190

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2011-08-22(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)