体心立方金属中螺位错运动机理的温度效应理论研究

项目名称： 体心立方金属中螺位错运动机理的温度效应理论研究

项目编号： No.51401142

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 刘瑞萍

作者单位： 太原理工大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 螺位错对于体心立方材料至关重要，因为它的运动决定着材料的塑性形变，但由于螺位错具有三维分解的复杂芯结构以及多个滑移面，因此对螺位错的研究主要集中在数值计算方面，在理论方面的研究则相对较少。在目前研究位错的理论中，都不包含温度效应的影响，而体心立方材料的韧脆转变和螺位错的扭折对运动机理都与温度密切相关，因此现有理论无力研究螺位错运动机理的温度效应问题。此外，虽然泛化的Peierls-Naborra(P-N)模型与螺位错的多重芯结构相对应，但此模型建立在连续弹性理论基础上没有完全考虑晶格离散效应的影响。本项目将从泛化的P-N模型以及位错晶格理论出发，基于密度泛函理论计算材料的声子谱以及与螺位错的多重芯结构相对应的广义层错能来建立包含温度效应并与螺位错性质相匹配的位错模型，并研究芯结构的原子排列位形、Peierls应力以及扭折对的形成能与温度的关系，进而在理论上揭示出温度对螺位错运动机理的影响。

中文关键词： 温度效应；第一性原理；位错方程；Peierls应力；位错芯结构

英文摘要： The screw dislocations are very important to the body-centered-cubic (bcc) metals because the movement mechanisms of the screw dislocations determine the plastic deformations of the bcc metals. Because the screw dislocations are complicated with the three

英文关键词： temperature effect；the First Principles；dislocation equation；Peierls stress；dislocation core structure