申请/专利权人：哈尔滨工程大学

申请日：2021-08-18

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN113870952B

主分类号：G16C10/00

分类号：G16C10/00;G06F30/23

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2022.01.21#实质审查的生效;2021.12.31#公开

摘要：本发明的一种基于跨尺度的多晶铝材料辐射损伤下的弹性模量计算方法，通过研究受辐材料在弹性小变形下的力学性能，忽略非线性影响，通过分子动力学模拟、细观力学验证以及多晶有限元仿真，得到多晶铝辐射损伤后的平均化弹性模量，实现了多物理、跨尺度的损伤模量计算方案设计，对于研究结构材料在长时间辐射损伤后的疲劳破坏具有重要意义；对于形成高缺陷对浓度的级联碰撞模拟将导致大量计算时间的问题，通过使用引入等量间隙原子及空位的方法来实现高剂量辐射效果，此种方式与直接辐照结果相比，随着辐照剂量的增加，误差逐渐减小，结合细观力学中自洽方法的有效模量结果，是一种兼顾计算效率及计算准确性下的适用可行方法。

主权项：1.多晶铝材料辐射损伤下的弹性模量计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、构建铝原子长方体单晶初始模型，采用Gaussian控温机制进行弛豫，获得稳定的铝原子单晶模型；步骤2、选取铝原子单晶模型的中心原子作为初级离位原子，设定该初级离位原子的回弹能量和入射方向，由此模拟铝原子单晶模型在辐照下的原子级联碰撞；针对每个原子及其近邻原子列表，得到各个原子的受力状态；计算更新各个原子的状态参数；基于原子状态参数对间隙原子和空位原子进行识别，得到缺陷对，继而得到缺陷分布及缺陷密度；保持入射方向不变，给初级离位原子设置不同的回弹能量，得到不同回弹能量下的缺陷分布及缺陷密度；步骤3、针对每一种回弹能量，在其造成的铝原子单晶模型的缺陷对的基础上，基于该情形下缺陷分布及缺陷密度，采用随机删除和插入原子的方式，在铝原子单晶模型中引入更高浓度的缺陷对，以此模拟更长时间辐照下的原子缺陷情况；对提高缺陷对浓度的铝原子单晶模型测试其拉伸、压缩弹性模量；步骤4、建立多晶铝有限元模型；将步骤3获得的不同回弹能量下的铝原子单晶模型拉伸、压缩弹性模量作为输入，对多晶铝有限元模型进行有限元单轴拉伸试验，得到弹性变形下的多晶体应力应变曲线，最后通过曲线拟合得到铝材料的辐射损伤下宏观力学弹性模量。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 哈尔滨工程大学 基于跨尺度的多晶铝材料辐射损伤下的弹性模量计算方法

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