Microcrack Healing Mechanism within Metals under Ultrasonic Cavitation Revealed by Molecular Dynamics Simulations

空化 分子动力学 超声波传感器 机制(生物学) 材料科学 动力学(音乐) 化学物理 化学 纳米技术 化学工程 机械 计算化学 声学 物理 工程类 量子力学
作者
Chaonan Zhao,Xijing Zhu
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.4c04419
摘要

This study employs molecular dynamics to simulate the atomic-level effects of ultrasonic cavitation on microcrack-containing aluminum blocks, aiming to deepen our understanding of its mechanism on metallic materials. The results indicate that the microcrack size tends to decrease or close after impact. Following cavitation impact, many dislocations form around the microcrack tip, facilitating partial and complete closure through dislocation shielding and atomic diffusion. The crack healing process is intricately linked to the external forces generated by the impact and the changes in surface energy within the crack. Following crack healing, stresses in the matrix tend to concentrate around the healed microcrack area, stacking faults, and grain boundaries. Additionally, cracks, grain size, grain boundaries, and grain orientation influence stress distribution. This study investigates the atomic-scale microstructural evolution and mechanical behavior changes of aluminum blocks containing microcracks under cavitation impact. The findings offer valuable insights into the effects of cavitation on metals with microcracks, providing theoretical support for future applications of ultrasonic cavitation technology in the processing of metallic materials with cracks.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
内向绿凝完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
神勇的定帮完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
Owen应助小猪采纳,获得10
2秒前
3秒前
clement应助weiyichen采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
digitalis发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
Desirable发布了新的文献求助10
5秒前
在水一方应助感动的怜蕾采纳,获得10
6秒前
CipherSage应助wgl200212采纳,获得10
6秒前
sibo完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
DY关闭了DY文献求助
7秒前
8秒前
支盼夏发布了新的文献求助10
8秒前
Quasimodo发布了新的文献求助10
8秒前
徐丽娜发布了新的文献求助10
8秒前
江风发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
英俊的铭应助Hexi采纳,获得10
11秒前
11秒前
科研小白发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
苦瓜人完成签到,获得积分10
11秒前
justin发布了新的文献求助10
12秒前
香蕉尔芙完成签到,获得积分10
13秒前
s长清发布了新的文献求助10
13秒前
海芋发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
木偶发布了新的文献求助10
13秒前
dcfgvh1发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Organic Reactions Volume 118 400
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6464736
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8271889
关于积分的说明 17636658
捐赠科研通 5538115
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2907458
邀请新用户注册赠送积分活动 1884452
关于科研通互助平台的介绍 1731685