The behavior of hydrogen molecules in carbon nanopores of different shapes (slit-shaped, cylindrical, and spherical) is investigated using the molecular dynamics method. It is shown that an adsorbed molecular layer with increased density is formed near the nanopore walls, and dynamic equilibrium is established between this layer and the gas in the central region of the nanopore. The distribution of the density of gas molecules over the cross section is found to depend on the size and wall curvature of nanopores: with a reduction in the nanopore size, the density of the adsorbate increases more rapidly in spherical nanopores, whose walls are characterized by greater mean curvature.
Развита численная модель динамического механического поведения хрупких материалов, основанная на идеях кинетической теории прочности.Предложенная динамическая модель хрупких материалов представляет собой обобщение формализма классической «квазистатической» модели пластичности Николаевского (неассоциированного закона пластического течения с критерием пластичности в форме Мизеса-Шлейхера) и модели разрушения Друкера-Прагера на область скоростей деформации, соответствующую динамическому нагружению.При этом в отличие от традиционного подхода к построению динамических моделей, для которого характерно введение зависимостей параметров модели от скорости деформации, в предложенной модели ключевыми параметрами являются характерные времена зарождения несплошностей соответствующего масштаба
Работа посвящена изучению зависимости прочности флюидонасыщенных проницаемых хрупких материалов от скорости деформирования.Исследование проведено путем численного моделирования методом гибридных клеточных автоматов с применением связанной модели, учитывающей взаимосвязь процессов деформирования твердофазного каркаса, изменения порового давления и фильтрации флюида.Установлено, что влияние порового флюида на прочность материала определяется конкуренцией процессов изменения порового давления флюида (вследствие объемной деформации твердофазного каркаса) и фильтрации.Путем параметрического анализа получены комбинации физико-механических характеристик твердофазного каркаса и флюида и линейных размеров образцов, однозначно определяющие связь величины прочности деформируемого флюидонасыщенного образца со скоростью деформирования.На примерах испытаний на одноосное сжатие и стесненный сдвиг показано, что характер и степень влияния фильтрации флюида на величину прочности образца определяются знаком и величиной изменения порового объема в процессе деформирования.При нагружении, сопровождающемся уменьшением объема фильтрационного пространства и ростом порового давления, перераспределение флюида способствует снижению локальных максимумов порового давления и тем самым обеспечивает увеличение прочности образцов.В условиях нагружения, обусловливающих увеличение объема фильтрационного пространства и падение порового давления, фильтрация способствует поддержанию давления флюида и тем самым снижает прочность образцов.По результатам моделирования построены обобщающие зависимости прочности образцов хрупких материалов от скорости нагружения
The results of studying the plastic deformation of the product of high-temperature synthesis on the grain structure, the strength, and the ductility of the intermetallic compound Ni 3 Al are presented. Plastic deformation forms a multimodal grain structure in Ni 3 Al. The multimodal grain structure contains of submicron multigrains. The volume fraction of multigrains increases and the strength and the ductility of synthesized Ni 3 Al increase with the strain.
Regularities of changes in chemical composition and microstructure of titanium nickelide upon high-dose ion-beam implantation of silicon into its surface were studied. It was shown that irradiation of a TiNi alloy with silicon ion beams results in formation of a surface oxide layer about six times thicker than that at the surface of the unirradiated alloy. The surface oxide layer of the ion-beam-modified alloy has an oxygen concentration which is ∼20% greater than that of the unmodified TiNi surface layer and lacks nickel, whose concentration is near zero to a sample depth of about 20 nm. Investigation of the near-surface region beneath the irradiated surface of TiNi samples by electron backscatter diffraction revealed that, under the action of a silicon ion beam, the near-surface region of individual B2-phase grains rising to the surface is fragmented with formation of a grain-subgrain structure with fragment (grain) sizes decreased down to 5 to 15 μm. It was suggested that grain orientation influences the observed effect.