КомпанииКомпаний: 7741
АккаунтыАккаунтов: 13216
Регистрация       Забыли пароль?




info@oborudka.ru
oborud-ka

Напряжения и энергия

Дислокации являются источниками больших и дальнодействующих упругих полей. Винтовая дислокация с осью  вдоль з создает  поле  касательных  напряжений

Краевая дислокация  создает  напряжение всех композиции. модуль упругости; модуль сдвига;  для винтовой и для краевой дислокации; V - коэффициент Пуассона; расстояние от оси дислокации до точки, в которой вычисляются напряжения; угол между г и плоскостью скольжения дислокации набор функций от Ф, различных для разных компонент.

Из приведенных формул можно сделать два вывода порядка   максимально возможных напряжений. На самом деле эти формулы получены в приближении линейной теории упругости. Следовательно, они справедливы только. Тем не менее, искажения связей внутри дислокационной трубки близки к максимально возможным.

2. Напряжения от дислокаций спадают очень медленно. Даже на расстояниях среднее расстояние между дислокациями напряжения. Для сталей Па  10 МПа, что часто больше приложенных напряжений.

Эти поля напряжений играют определяющую роль в развитии процесса разрушения.

Энергия дислокации, определяемая как полями дальнодействующих напряжений так и   энергией ядра дислокации, описывается формулой.

В этой формуле 21 - это член, описывающий энергию ядра; логарифм дальнодействующих напряжений дислокации; - расстояние, до которого можно пользоваться формулами (18), (19) для напряжений от дислокации; Ь- длина дислокации. При r>R напряжение уменьшается по сравнению с напряжением в формуле (18) из-за наложения полей других дефектов, чаще всего от других дислокаций. Для дислокационного диполя - двух дислокаций противоположного знака на расстоянии друг от друга.

 Из формулы следует несколько выводов- вектор, то при сложении двух векторов энергия изменяется сложным образом Следовательно, суммарная энергия сильно зависит от угла между

2. Взяв для оценки м, получим т. е. большая часть энергии дислокации сосредоточена на больших расстояниях от ее ядра в ядре заключено 15-20 % суммарной энергии.

3. Энергия дислокации велика. При получим Возьмем два предельных случая в первом случае первая оценка показывает, что энергия, приходящаяся на одну атомную плоскость дислокации по порядку величины равна энергии связи на один атом. Вторая оценка дает порядок величины избыточной энергии, запасенной в м3 деформированного металла (она часто называется латентной энергией) . Хотя она и мала в пересчете на один атом, но из-за неоднородности распределения дислокаций может в небольших микрообъемах достигать больших значений.

В 1 м3 содержится примерно  гораздо меньше энергии связи.

4. Радиус экранирования R сильно зависит от взаимного расположения дислокаций. Хотя слабо зависит от 7?, но, поскольку суммарная энергия дислокаций велика, даже небольшие изменения приводят к большим изменениям №д. Это означает, что дислокации стремятся образовать энергетически   выгодные конфигурации, т. е. высокая плотность дислокаций инициирует в кристаллах интенсивные процессы возврата.

Из изложенного следует, что для процесса разрушения нужны высокие напряжения и большие запасы энергии. Дислокации обладают большими собственными энергиями и создают высокие и дальнодействующие напряжения. Далее мы увидим, что для большинства твердых тел дислокации являются промежуточным звеном между работой приложенного напряжения и трещинами. Это означает, что в дислокациях запасается энергия, которая затем переходит в энергию свободной поверхности. Кроме того, некоторые дислокационные конфигурации создают большие локальные перенапряжения, способствующие зарождению и росту трещин.

Текущая страница: Физическая природа разрушения металлов » Напряжения и энергия