초록 ▼

외부의 응력에 대한 재료의 거시적인 응답 양상은 재료 내부의 결함(defect)들의 집합적이고도 미시적인 거동과 밀접하게 연관되어 있다. 특히나, 디스로케이션은 재료의 소성 변형과 밀접한 관련이 있는 결함으로서, 강도, 질김, 가공성 등의 재료적 특성을 결정짓는다. 본 연구에서는 분자 정/동역학을 사용하여 결정질 재료에서 디스로케이션의 물리적 특성을 추출하고, 이로부터 분자 정/동역학보다 상위 길이 스케일의 소성 시뮬레이션을 위한 정보를 구축하는 데에 그 목적이 있다. 또한, 이를 통하여 재료의 소성 거동에 대한 미시적 관점에서의

외부의 응력에 대한 재료의 거시적인 응답 양상은 재료 내부의 결함(defect)들의 집합적이고도 미시적인 거동과 밀접하게 연관되어 있다. 특히나, 디스로케이션은 재료의 소성 변형과 밀접한 관련이 있는 결함으로서, 강도, 질김, 가공성 등의 재료적 특성을 결정짓는다. 본 연구에서는 분자 정/동역학을 사용하여 결정질 재료에서 디스로케이션의 물리적 특성을 추출하고, 이로부터 분자 정/동역학보다 상위 길이 스케일의 소성 시뮬레이션을 위한 정보를 구축하는 데에 그 목적이 있다. 또한, 이를 통하여 재료의 소성 거동에 대한 미시적 관점에서의 이해도를 높이고자 한다.

이를 위해서 (1) 분자 정/동역학을 이용한 기계적 시험을 진행하였으며 (2) 디스로케이션 이동성 법칙을 추출을 위한 방법론을 개발하였다. 다시 분자 정/동역학을 이용한 기계적 시험은 2차원 실리콘 기계적 시험과 다결정 세멘타이트 및 페라이트 기계적 시험으로 나누어진다. 그 결과 2차원 실리콘 재료의 기계적 시험에 따른 초기 구조, 탄성계수 와 인장 시 구조 변형을 확인하였으며, 세멘타이트의 인장 및 압입시험을 통하여 세멘타이트에 의한 디스로케이션 이동성의 메커니즘을 확인하였다. 마지막으로 BCC Ta의 디스로케이션 이동성 법칙 추츨을 위한 Peierls stress 계산 방법 및 자동화 script를 확립하였다.
(출처: 연구결과 요약문 3p)

Abstract ▼

Macroscopic material response to the external force depends on collective and microscopic defects behavior in the material. Especially, dislocation, a defect related with plastic deformation, defines material properties such as strength, toughness and formability. This proposal aims (1)collecting ph

Macroscopic material response to the external force depends on collective and microscopic defects behavior in the material. Especially, dislocation, a defect related with plastic deformation, defines material properties such as strength, toughness and formability. This proposal aims (1)collecting physical properties of dislocations in crystalline materials using molecular statics/dynamics and (2)constructing database that can be used as input to higher length-scale plasticity simulation models.

In order to accomplish this proposal, (1) mechanical tests are conducted with molecular statics/dynamics simulation. Mechanical tests includes 2D silicon structure(silicene) mechanical tests and polycrystalline cementite mechanical tests. Also, (2) the method to extract dislocation mobility law are established. As a results, the stable geometry, elastic modulus and structural change of silicene during tensile tests are obtained. And mechanism of dislocation mobility in cementite are attained from results of tensile and indentation tests. Lastly, calculation method and automation script of peierls stress BCC Ta are established.
(출처: 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 4
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 6
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 6
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 6
• Ⅲ. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 11