محاسبه ی دقیق عرض منقطه نقص چیدمان در آلومینیوم خالص به کمک شبیه سازی دینامیک مولکولی و محاسبات تحلیلی

مطالعه ی نابجایی ها به سبب نقش کلیدی این عیوب تک بعدی در تحولات ریزساختاری منجر به درک درستی از رفتار مکانیکیمواد می شود. نقص چیدمان در اثر تجزیه ی نابجایی کامل به دو نابجایی جزئی بوجود می آید و به صورت موضعی چیدمان اتمیرا برهم می زند. بسیاری از رفتار فلزات از جمله استحکام مکانیکی و نرخ خزش به وسیلهی مقدار عرض منقطه نقص چیدمانمشخصه یابی شده اند. در منابع تنها از دو نیروی کشش سطحی و دافعه دو خط نابجایی برای محاسب هی عرض منطقه نقصچیدمان استفاده شده است. در پژوهش حاضر برای نخستین بار اثر نیروهای دیگری از جمله کشش خطی نابجایی، نیروهایفرضی (نگاشت) و نیروی شیمیایی (صعود) با استفاده از روش محاسبات تحلیلی برای تخمین دقیق عرض منطقه نقص چیدماندر فلز آلومینیوم در نظر گرفته شد. همچنین روش شبیه سازی دینامیک مولکولی به عنوان یک روش قابل قبول در توصیف رفتارمواد در مقیاس اتمی، برای مطالعه رفتار نابجایی لبه ای در آلومینیوم و همچنین صحت سنجی و تایید محاسبات تحلیلی به کاربرده شد. مقدار اندازه گیری شده عرض منطقه نقص چیدمان از محاسبات تحلیلی برابر ۰/۹۴ نانومتر بوده است که با تقریب مناسبی در توافق با عدد ۰/۸۱ نانومتر بدست آمده از شبیه سازی دینامیک مولکولی می باشد.

Keywords:

دینامیک مولکولی , محاسبات تحلیلی , منطقه نقص چیدمان , نابجایی لبه ای