在现代材料科学领域中，对材料在极端环境下的行为研究一直是个热点。金属钨具有高强度和高熔点的特性，在高温高压以及高应变率的环境中得到了广泛的应用。多晶钨作为金属钨的一种形式，其在承受单轴拉伸的条件下，其断裂行为在高应变率下的研究，对于理解材料在极端条件下的响应机制具有重要意义。
本研究通过分子动力学模拟方法，针对多晶钨在高应变率下的单轴拉伸断裂行为进行模拟。分子动力学模拟是一种基于物理原理和计算方法的数值模拟技术，可以用来研究原子尺度上的物质行为，以及物质随时间和空间的演化规律。由于分子动力学模拟可以自然地再现高应变率的动态响应特性，因此它在模拟多晶钨材料在极端条件下的断裂行为方面具有独特优势。
在多晶材料的断裂力学行为中，材料的强度和断裂方式受多种因素影响，其中应变率、位错运动、孔洞形核及生长等是影响材料断裂行为的重要因素。研究发现，在多晶钨中，材料的强度随着晶粒尺寸的增加而增加，这与反Hall-Petch效应相符。反Hall-Petch效应是指在某些条件下，材料的晶粒尺寸增大时，其屈服强度和硬度反而提高的现象。同时，材料的强度也会随着应变率的增加而增加，表明高应变率下多晶钨的断裂行为对材料强度的影响。
在模拟中还观察到，在拉伸过程中，微小的孔洞在晶界处形核，并沿着晶界逐渐长大。随着孔洞的不断生长和相互连接，最终导致材料断裂。此外，通过模拟也观察到少量的位错运动。位错是一种晶体缺陷，能够影响材料的塑性和强度。位错运动是指位错在晶体内部的运动过程，是材料塑性变形的重要机制。
研究对于深入理解多晶钨在高应变率下的断裂行为具有指导意义，特别是在高温高压或极端环境下应用的材料，它们的力学性能和失效机理是设计和安全评估的关键。这项工作不仅揭示了孔洞的形核、生长和相互连通对多晶钨断裂行为的影响，也为基于微观尺度的材料设计提供了理论依据和模拟方法。
此外，文章中提到的基金项目支持对于本课题研究具有重要意义。感谢高等学校博士学科专项科研基金新教师类资助课题对本研究的资助，这表明了科研资金对于科学研究的重要性，尤其是对基础科学研究和前沿技术研究的支持。
本文的主要作者胡莉莉是一位副教授，主要研究方向包括微观力学实验、微结构的力学性能、疲劳寿命等。这显示了作者在材料科学和力学领域具有深厚的研究背景和专业素养。E-mail:***的公开，也为该领域内其他研究人员与胡莉莉副教授进行学术交流和合作提供了可能。
