2.位错的弹性应力场.ppt

1.3 位错的弹性性质 弹性性质包含的内容 应力应变场 弹性应变能 位错的线张力 位错间作用力 位错与其它缺陷的作用 复杂应力状态下的应力应变关系 1.单元体的应力应变分量（六个独立分量） 广义胡克定律给出应力与应变的关系 2.位错的应力应变场 螺位错的应力应变场 假设晶体是各向同性的均匀连续弹性介质，位错处在无限大的连续介质中 优点：模型简单 缺点：中心区不适用，忽略晶体结构的影响 螺型位错的模型 螺位错应力应变场分布 柱坐标下： 特点：只有切应力，没有正应力 应力应变中心对称（与θ无关） 应力应变与r反比 刃型位错的应力应变场 刃型位错的应力场 进一步可由胡克定律求出应变 刃型位错的应力场分布 刃位错的等应力曲线单位G/400（1-ν） 混合位错的应力场 由其中的螺位错与刃位错的应力应变场叠加得到 3.位错的应变能 因何而生： 畸变。 又称自能 E=Ec+Ee 忽略较小的错排能Ec，E=Ee 表示为；W/L——单位长度位错线的能量 如何求解： 1.找出区域内应变能的体积密度函数并积分 2.通过形成一个位错所做的功确定 直螺型位错的应变能 应变能密度函数积分法 直刃型位错的应变能 外力做功形成位错法 刃型位错的应变能大于螺型位错的应变能。 混合位错的应变能 将b分解后分别求螺型、刃型分量的应变能后叠加 4.位错的线张力 因何产生： 应变能 拉长位错线必增加应变能，线张力可抵抗该变化 1）直线位错的线张力 外力克服线张力T做功，会增加其弹性应变能。直位错线伸长dl T *dl=（W/L）*dl T=W/L 即直线位错的线张力等于单位长度位错的应变能 2）曲线位错的线张力 T≈1/2 Gb2 位错的回复力 指线张力作用下曲线位错变直的力，指向曲率中心 TEM下的刃型位错 * 研究弹性性质的意义 弹性性质影响材料的性能 学习用建模的方法来研究弹性性质 同时存在正应力分量与切应力分量； 应力分布与z无关； 滑移面（y=0）只有切应力； 多余半原子面处（x=0）只有正应力 y0处为压应力 y0处为拉应力 Y=x，y=-x处，纯拉压状态