材料微结构演变和损伤微裂纹愈合过程的研究

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该文基于材料微结构演变动力学的基本理论框架,建立了有限单元法,对材料微结构演变和损伤微裂纹愈合过程进行了研究,主要内容和结论如下:在蒸发-凝结的经典理论及其弱解描述的基础上,建立了在表面张力和相间自由能密度差驱动下,描述由蒸发-凝结机制控制的轴对称微结构演变的有限元方法.应用这一新的数值计算方法,分析了球形单晶体在各向同性表面张力作用下力在饱和蒸汽环境中不同初始形状的单晶体由表面张力和相间自由能密度差两种竞争机制共同作用下的演变,解释了相应精化现象的物理实质.在表面扩散找经典理论及弱解描述的基础上,建立了能够描述由表面扩散控制的三维轴对称界面和二维界面演变的有限元方法,分析了盘片状晶粒和板状晶粒在表面扩散控制下的外形演变.运用有限元法系统地分析了晶内、沿晶、穿晶二维损伤微裂纹和晶内三维币型微裂纹愈合过程.
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