Un modelo de nucleación de tipo múltiple y su aplicación a la resistencia probabilística de nanocables de Pd
Autores: Nisany, Stav; Mordehai, Dan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Especímenes
Nucleación
Plasticidad
Distribución
Parámetros de activación
Dislocaciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
Los especímenes prístinos se deforman plásticamente bajo altas cargas al nuclearse dislocaciones. Dado que la nucleación de dislocaciones es un proceso activado térmicamente, la llamada plasticidad controlada por nucleación es probabilística en lugar de determinista, y la distribución de las resistencias al rendimiento depende de los parámetros de activación para nucleación. En este trabajo, desarrollamos un modelo para predecir la distribución de resistencia en la plasticidad controlada por nucleación cuando hay múltiples tipos de sitios de nucleación. Luego aplicamos el modelo a simulaciones de dinámica molecular (MD) de nanocables de Pd bajo tensión. Encontramos que en nanocables de Pd con una sección transversal romboédrica, la nucleación comienza desde los bordes, ya sea con los ángulos de sección transversal agudos u obtusos, con una probabilidad que depende de la temperatura. Mostramos que la distribución de la deformación de nucleación es aproximadamente normal para la carga de tracción a una tasa de deformación constante. Aplicamos el modelo propuesto y extraemos los parámetros de activación para los tipos de sitios de ambos tipos de sitios. Con simulaciones adicionales de bandas elásticas nudged, proponemos que la entropía de activación, en este caso, tiene una contribución despreciable. Además, las barreras de energía libre obedecen a una ley de potencia con la deformación, con diferentes exponentes, lo que corresponde a la deformación elástica no lineal de los nanocables. Este modelo de nucleación de múltiples tipos de sitios no se limita solo a dos tipos de sitios y puede extenderse a un escenario más complejo como un espécimen con superficies rugosas que tiene una distribución de sitios de nucleación con diferentes condiciones para nucleación de dislocaciones.
Descripción
Los especímenes prístinos se deforman plásticamente bajo altas cargas al nuclearse dislocaciones. Dado que la nucleación de dislocaciones es un proceso activado térmicamente, la llamada plasticidad controlada por nucleación es probabilística en lugar de determinista, y la distribución de las resistencias al rendimiento depende de los parámetros de activación para nucleación. En este trabajo, desarrollamos un modelo para predecir la distribución de resistencia en la plasticidad controlada por nucleación cuando hay múltiples tipos de sitios de nucleación. Luego aplicamos el modelo a simulaciones de dinámica molecular (MD) de nanocables de Pd bajo tensión. Encontramos que en nanocables de Pd con una sección transversal romboédrica, la nucleación comienza desde los bordes, ya sea con los ángulos de sección transversal agudos u obtusos, con una probabilidad que depende de la temperatura. Mostramos que la distribución de la deformación de nucleación es aproximadamente normal para la carga de tracción a una tasa de deformación constante. Aplicamos el modelo propuesto y extraemos los parámetros de activación para los tipos de sitios de ambos tipos de sitios. Con simulaciones adicionales de bandas elásticas nudged, proponemos que la entropía de activación, en este caso, tiene una contribución despreciable. Además, las barreras de energía libre obedecen a una ley de potencia con la deformación, con diferentes exponentes, lo que corresponde a la deformación elástica no lineal de los nanocables. Este modelo de nucleación de múltiples tipos de sitios no se limita solo a dos tipos de sitios y puede extenderse a un escenario más complejo como un espécimen con superficies rugosas que tiene una distribución de sitios de nucleación con diferentes condiciones para nucleación de dislocaciones.