| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-49页 |
| 1.1 引言 | 第12-13页 |
| 1.2 材料微观缺陷的分类和计算方法 | 第13-27页 |
| 1.2.1 材料微观缺陷的结构 | 第13-21页 |
| 1.2.2 材料微结构的观察工具 | 第21-22页 |
| 1.2.3 材料微结构的计算方法 | 第22-27页 |
| 1.3 材料微观缺陷的研究现状 | 第27-41页 |
| 1.3.1 异质外延生长的研究现状 | 第29-34页 |
| 1.3.2 裂纹扩展的研究现状 | 第34-41页 |
| 1.4 本课题的研究意义和研究内容 | 第41-42页 |
| 1.4.1 研究意义 | 第41-42页 |
| 1.4.2 问题的提出和研究内容 | 第42页 |
| 参考文献 | 第42-49页 |
| 第二章 理论模型与方法 | 第49-79页 |
| 2.1 引言 | 第49页 |
| 2.2 传统相场法介绍 | 第49-53页 |
| 2.2.1 理论基础 | 第49-51页 |
| 2.2.2 扩散界面模型 | 第51-52页 |
| 2.2.3 场变量的选取 | 第52页 |
| 2.2.4 自由能函数的构建 | 第52-53页 |
| 2.3 晶体相场模型 | 第53-63页 |
| 2.3.1 无量纲纯物质自由能函数的构建 | 第53-55页 |
| 2.3.2 单模近似解的结构 | 第55-56页 |
| 2.3.3 单模近似下的相图 | 第56-57页 |
| 2.3.4 改进的PFC模型 | 第57-60页 |
| 2.3.5 动力学方程 | 第60页 |
| 2.3.6 数值求解与可视化 | 第60-63页 |
| 2.4 应力施加过程 | 第63-64页 |
| 2.4.1 单向拉伸 | 第63页 |
| 2.4.2 等体积拉伸 | 第63-64页 |
| 2.5 弹性力学相关理论 | 第64-71页 |
| 2.5.1 平衡微分方程 | 第64-67页 |
| 2.5.2 应变与位移的关系 | 第67-70页 |
| 2.5.3 应力与应变的关系 | 第70-71页 |
| 2.6 直刃型位错的应力场 | 第71-75页 |
| 2.6.1 应力场模型 | 第71-72页 |
| 2.6.2 应力场的数学表达式 | 第72-75页 |
| 2.7 本章小结 | 第75-76页 |
| 附录1. 相关函数C_2(r)的简单PFC模型 | 第76-77页 |
| 参考文献 | 第77-79页 |
| 第三章 异质外延生长的形貌与能量 | 第79-122页 |
| 3.1 引言 | 第79页 |
| 3.2 异质外延的晶体相场模型 | 第79-81页 |
| 3.2.1 晶体相场模型 | 第79-81页 |
| 3.2.2 计算方法 | 第81页 |
| 3.3 模拟结果与分析 | 第81-120页 |
| 3.3.1 平面外延生长模拟结果与分析 | 第81-100页 |
| 3.3.2 凸面外延生长模拟结果与分析 | 第100-111页 |
| 3.3.3 凹面外延生长模拟结果与分析 | 第111-117页 |
| 3.3.4 分析与讨论—不同曲率表面生长规律(曲率半径的影响) | 第117-120页 |
| 3.4 本章小结 | 第120-121页 |
| 参考文献 | 第121-122页 |
| 第四章 金属材料中纳米级裂纹扩展 | 第122-172页 |
| 4.1 引言 | 第122-123页 |
| 4.2 微裂纹扩展的晶体相场法模拟 | 第123-128页 |
| 4.2.1 改进的PFC模型和动力学方程 | 第123-124页 |
| 4.2.2 模拟样品准备 | 第124-125页 |
| 4.2.3 外加应变与位移场 | 第125-128页 |
| 4.3 模拟结果与分析 | 第128-167页 |
| 4.3.1 预拉伸变形下的单轴拉伸 | 第128-139页 |
| 4.3.2 预剪切变形下的单轴拉伸 | 第139-150页 |
| 4.3.3 不同晶向倾角无预变形下单轴拉伸的裂纹扩展 | 第150-159页 |
| 4.3.4 不同晶向倾角预拉伸变形下单轴拉伸的裂纹扩展 | 第159-167页 |
| 4.4 本章小结 | 第167-169页 |
| 参考文献 | 第169-172页 |
| 第五章 高温应变预熔晶界位错的组态演化及机理研究 | 第172-204页 |
| 5.1 引言 | 第172-173页 |
| 5.2 预熔的晶体相相场模型 | 第173-175页 |
| 5.3 样品制备和应变施加 | 第175-177页 |
| 5.3.1 模拟实验的样品设计 | 第175-176页 |
| 5.3.2 应变的施加 | 第176-177页 |
| 5.4 模拟结果与分析 | 第177-200页 |
| 5.4.1 预熔化样品的晶界位错结构 | 第177-178页 |
| 5.4.2 高温样品A的亚晶界迁移与湮没过程 | 第178-179页 |
| 5.4.3 高温样品B1的亚晶界迁移与湮没过程 | 第179-185页 |
| 5.4.4 位错矢量方向改变与原子密度分布变化的关联 | 第185-189页 |
| 5.4.5 位错对偶极子的旋转机理分析 | 第189-190页 |
| 5.4.6 高温样品B2的亚晶界迁移与湮没过程 | 第190-194页 |
| 5.4.7 位错矢量方向改变与原子密度分布变化的关联 | 第194-198页 |
| 5.4.8 位错对偶极子的旋转机理分析 | 第198-200页 |
| 5.5 结论 | 第200页 |
| 参考文献 | 第200-204页 |
| 第六章 材料回复过程中位错构型演化与机理研究 | 第204-228页 |
| 6.1. 前言 | 第204-205页 |
| 6.2. 模型和模拟技术 | 第205-208页 |
| 6.2.1. PFC模型与方程 | 第205-206页 |
| 6.2.2. 模拟样品 | 第206-207页 |
| 6.2.3. 施加应变 | 第207-208页 |
| 6.3. 模拟结果和讨论 | 第208-222页 |
| 6.3.1. 样品C的GBPM结构 | 第208-209页 |
| 6.3.2. 晶界位错的结构 | 第209-212页 |
| 6.3.3. 施加应变下SCPD的形貌 | 第212-215页 |
| 6.3.4. 在SCPD内位错构型演化 | 第215-217页 |
| 6.3.5. SCPD内的滑移系统和位错反应 | 第217-218页 |
| 6.3.6. 动态恢复 | 第218-222页 |
| 6.4. 结论 | 第222-223页 |
| 附录2.计算在r=-0.10时的温度T | 第223-224页 |
| 参考文献 | 第224-228页 |
| 第七章 结论 | 第228-230页 |
| 致谢 | 第230-232页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及参与的科研活动 | 第232-233页 |
