Mechanical Characteristics and Failure Mechanism of Nano-Single Crystal Aluminum Based on Molecular Dynamics Simulations: Strain Rate and Temperature Effects

نویسندگان

  • H Tavakoli-Anbaran Faculty of Physics, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
  • M Shariati Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
  • R Rezaei Faculty of Mechanical Engineering, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
چکیده مقاله:

Besides experimental methods, numerical simulations bring benefits and great opportunities to characterize and predict mechanical behaviors of materials especially at nanoscale. In this study, a nano-single crystal aluminum (Al) as a typical face centered cubic (FCC) metal was modeled based on molecular dynamics (MD) method and by applying tensile and compressive strain loadings its mechanical behaviors were investigated. Embedded atom method (EAM) was employed to represent the interatomic potential of the system described by a canonical ensemble. Stress-strain curves and mechanical properties including modulus of elasticity, Poisson’s ratio, and yield strength were determined. Furthermore, the effects of strain rate and system temperature on mechanical behavior were obtained. It was found that the mechanical properties exhibited a considerable dependency to temperature, but they hardly changed with increase of strain rate. Moreover, nucleation and propagation of dislocations along the plane of maximum shearing stress were the mechanisms of the nanocrystalline Al plastic deformation. 

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

Temperature Effect on Mechanical Properties of Top Neck Mollusk Shells Nano-Composite by Molecular Dynamics Simulations and Nano-Indentation Experiments

Discovering the mechanical properties of biological composite structures at the Nano-scale is much interesting today. Top Neck mollusk shells are amongst biomaterials Nano-Composite that their layered structures are composed of organic and inorganic materials. Since the Nano indentation process is known as an efficient method to determine mechanical properties like elastic modulus and hardness ...

متن کامل

Molecular dynamics simulations of the nano-scale room-temperature oxidation of aluminum single crystals

The oxidation of aluminum single crystals is studied using molecular dynamics (MD) simulations with dynamic charge transfer between atoms. The simulations are performed on three aluminum low-index surfaces ((100), (110) and (111)) at room temperature. The results show that the oxide film growth kinetics is independent of the crystallographic orientation under the present conditions. Beyond a tr...

متن کامل

the effects of speech rate,prosodic features, and blurred speech on iranian efl learners listening comprehension

کلید واژه ها به زبان انگلیسی: effect of speech rate on listening comprehension, blurred speech,segmental and suprasegmental features,authentic speech,intelligibility, discrimination, omission, assimilation چکیده: سرعت مطالب شنیداری در کلام پیوسته بطور کلی همواره کابوسی بوده برای یادگیرنده های زبان دوم و بالاخص برای شنوندگان ایرانی. علی رغم عقل سلیم که کلام با سرعت کندتری فعالیتهای درک مطلب شن...

15 صفحه اول

the effects of high non fibrous carbohydrates diet on milk production, inflammation and molecular mechanism of innate immunity in lactating dairy cows

پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر جیره حاوی کربوهیدراتهای غیرالیافی زیاد و بروز التهاب در گاوهای شیرده در دو آزمایش جداگانه انجام شد. در آزمایش اول 20 رأس گاو مبتلا به ورم پستان از دو گروه کم تولید و پرتولید (هر کدام 10 رأس) و 20 رأس گاو سالم از دو گروه کم تولید و پرتولید (هر کدام 10 رأس) انتخاب شدند. همه گاوها در دوره دوم و یا سوم شیردهی و در روزهای 80-120 پس از زایش بودند. میانگین تولید شیر در گروه...

Molecular-Dynamics Study of Mechanical Deformation in Nano-Crystalline Aluminum

We report on molecular-dynamics (MD) simulations of tensile loading of nano-crystalline Al modeled by an embedded-atom method (EAM) potential. Usage of two different sample preparation methods of the nano-crystalline material allows us to compare mechanical properties for different sample qualities. A Voronoi-constructed polycrystal exhibits nearly no pores and has different mechanical properti...

متن کامل

effect of bataine and sulphate supplement on wool and milk characteristics and lambs performance in naine ewes

تعداد 20 رأس میش نژاد نائینی 6+-24 ماهه، با میانگین وزن 2/3-+40 کیلوگرم، همراه با 20 رأس بره های آنها در قالب طرح کاملا تصادفی اثر بتائین و مکمل سولفات بر خصوصیات شیر و پشم و عملکرد بره ها بررسی شد. میش ها بطور تصادفی در چهار تیمار قرار گرفتند. تیمارها عبارت بودند از: 1-گروه شاهد 2-بتائین (05/0 درصد ماده خشک) 3-سولفات (24/0 سولفور درصد ماده خشک 4-بتائین هرماه با سولفات. جیره غذائی طبق nrc با مح...

15 صفحه اول

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 9  شماره 4

صفحات  794- 801

تاریخ انتشار 2017-12-30

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023