应力场诱发表面扩散下晶内微孔洞演化的相场模拟

周林勇; 黄佩珍; 张嘉明

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基于四次双阱势函数的体自由能密度和退化的迁移率,建立了一个相场模型来模拟应力场中表面扩散诱发的晶内微孔洞的演化,推导了相应的控制方程。使用自适应网格的有限单元法计算了不同应力Λ,不同形态比β和不同线宽hˉ下椭圆形微孔洞的演化,并验证了程序的可靠性。结果表明,在等轴双向拉应力作用下,晶内微孔洞存在临界应力值Λc,临界形态比βc和临界线宽h_(c)。当Λ≥Λ_(c)、β≥β_(c)或h≤h_(c)时,椭圆形微孔洞逐渐形成裂纹尖端而失稳。当Λh_(c)时,椭圆形微孔洞逐渐呈现圆柱化并保持稳定。失稳时间随着应力或形态比的增大而减小,随着线宽的增大而增大。此外,对于包含两个相距不远的椭圆形微孔洞的内连导线,其应力促进孔洞的合并。

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来源
《南京航空航天大学学报：英文版》 |2022年第3期|280-290|共11页
作者
周林勇; 黄佩珍; 张嘉明;
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作者单位

南京航空航天大学航空学院机械结构力学及控制国家重点实验室;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类无线电中继通信、微波通信;
关键词
相场法; 应力迁移; 表面扩散; 有限元法; 晶内微孔洞;

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