《表3 六种不同模型尺寸样品的详细参数Table 3 The detailed parameters of 6different model samples》

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《含孔洞缺陷的单晶α-Ti单轴拉伸下的微观变形机理及力学性能》

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Horstemeyer等[24]指出在微观结构研究中模型的尺寸大小对材料的力学性能有显著影响。因此，为了研究模型尺寸对材料应力-应变响应的影响，本工作设置了六种不同大小的模型，具体参数见表3。从表3中可以看出模型尺寸从L=30a增加到80a，原子数目从N=34 411增加到706 411，在温度为300K、加载应变率ε=3×109s-1下，得到不同模型尺寸样品的应力-应变曲线如图5所示。从图5中可以看出六种模型的应力-应变曲线的变化趋势一致，即应力随着应变线性增加到应力峰值点，这个过程即弹性变形阶段，而后随着塑性变形的产生应力值快速减小，最后应力值保持在2.2GPa。从图6（a）中可以看出在Ⅰ区域中模型尺寸从L=30a增加到L=50a，模型的初始屈服强度从8.08GPa快速减小到7.16GPa，在Ⅱ区域中模型尺寸从L=50a增加到L=80a，模型的初始屈服强度从7.16 GPa缓慢减小到6.85GPa；在图6（b）中材料的杨氏模量随着模型尺寸的增加波动不大，其中最大值为106.9GPa，最小值为106.6GPa，平均值为106.81GPa，基本不变，从图5中也可以看出六种模型的应力-应变曲线在线性变化阶段几乎重合。此结论与Tang[9]研究的单晶γ-TiAl孔洞拉伸过程中模型尺寸对模型力学性能的影响一致。结果表明，含孔洞缺陷单晶α-Ti的初始屈服强度随着模型尺寸的增加而减小，模型尺寸对材料的杨氏模量没有影响。