Молекулярно-динамическое исследование развития дислокационной структуры ГЦК-кристалла, содержащего ансамбль сферических пор, при внешнем силовом воздействии

Борьба с радиационным распуханием является одной из наиболее актуальных проблем в радиационном материаловедении. Для ее успешного решения требуется понимание особенностей механизмов залечивания пор. В связи с этим существуют разнообразные экспериментальные и теоретические работы, посвященные данной теме. В настоящее время, в связи с увеличением мощности вычислительных средств, компьютерное моделирование позволяет проводить все более сложные исследования и применяется, в том числе, в области материаловедения. В настоящей работе приведены результаты молекулярно-динамического моделирования, посвященного исследованию процессов залечивания группы сферических пор в ГЦК-кристалле, подверженному сдвиговой деформации. Как показало проведенное исследование для пор, располагающихся в непосредственной близости друг от друга, характерно образование общей дислокационной петли, образующейся в результате притяжения отдельных петель, имеющих участки с противоположными знаками винтовой ориентации. Формирование и последующее развитие такой петли способствует уменьшению свободного объема, локализованного в кристалле в виде пор. Кроме того, отдельно рассмотрены структурные преобразования, возникающие при генерации в расчетной ячейке ударной волны, которая создает дополнительные напряжения. В данном случае также наблюдается формирование описанной выше петли и последующее схлопывание отдельных пор. Учитывая, что моделирование проводилось при температурах, недостаточных для активизации диффузионных процессов, а при модельных экспериментах с генерацией волны применялась процедура термостатирования, то можно сделать вывод, что ударная волна является причиной схлопывания поры даже в отсутствии высоких температур, а одним из основных механизмов данного процесса является развитие дислокационной структуры ансамбля пор.