350 руб
Журнал «Наукоемкие технологии» №7 за 2010 г.
Статья в номере:
Разработка методов компьютерного моделирования процессов взаимодействия скользящих дислокаций с упорядоченными ансамблями дислокационных скоплений
Ключевые слова: информационные технологии дислокационные скопления физическое взаимодействие
Авторы:
Ю.С. Белов - к. ф.-м. н., доцент, Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана. E-mail: ybs82@mail.ru Мьят Зэйя Вин - аспирант, Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана А.Н. Проскурнин - к. ф.-м. н., доцент, Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана. E-mail: proskurnin-an@mail.ru Чжо Мин Тейн - аспирант, Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана
Аннотация:
Проведен анализ особенностей процессов множественного взаимодействия дислокаций и разработаны физически корректные методы построения математических моделей соответствующих процессов. Применительно к кристаллам с гранецентрированной структурой при строгом учете дислокационных свойств гибкости и тонкой структуры полей внутренних напряжений, проведено моделирование взаимодействия гибких скользящих дислокаций с дислокационными стенками и сетками. Установлено, что особенности прохождения скользящих дислокаций через дислокационные стенки и сетки в существенной мере определяются комбинациями сочетаний векторов Бюргерса взаимодействующих дислокаций, при этом оценки критического напряжения прохождения на основании критерия Орована приводят к ошибкам, которые могут превышать два порядка величины.
Страницы: 24-32
Список источников
  1. Romanov A.E., Vladimirov V.I. Disclinations in Crystalline Solids // Dislocations in Solids. Ed. F.R.N.Nabarro. Amsterdam: North-Holland. Elsevier. 1998. P. 191-402.
  2. Gutkin M.Yu., Kolesnikova A.L., Romanov A.E. Misfit dislocations and other defects in thin films // Mater. Sci. Eng. A. 2003. V. 164. N. 1-2. P. 433-447.
  3. Гуткин М.Ю., Овидько И.А. Дефекты и механизмы пластичности в наноструктурах и некристаллических материалах. С-Пб.: Янус. 2004. 180 с.
  4. Слободской М.И., Матющенко А.В., Голосова Т.Н. Алгоритмизация имитации образования дислокационной петли источником и процесса ее эволюции в плоскости кристаллографического скольжения со случайно распределенными препятствиями // Математ. моделир. систем и проц. 1995. № 3. C. 88-96.
  5. Слободской М.И., Попов Л.Е. Особенности работы источника Франка-Рида в поле случайно расположенных препятствий // Известия АН. Сер. Физ. 1998. Т. 62. № 7. С. 1339-1344.
  6. Слободской М.И., Попов Л.Е. Релаксационные явления, связанные с незавершенными кристаллографическими скольжениями // Конденсированные среды и межфазные границы. 2001. Т. 2. № 3. С. 177-189.
  7. Колупаева С.Н., Старенченко В.А., Попов Л.Е. Неустойчивости пластической деформации кристаллов. Томск: ТГУ, 1999.
  8. Яковенкова Л.И., Карькина Л.Е., Рабовская М.Я. Структура ядра сверхдислокаций в пирамидальных плоскостях скольжения и температурные аномалии деформационного поведения интерметаллида Ti3Al // ЖТФ. 2003. Т. 73. Вып. 10. С. 70-76.
  9. Yakovenkova L., Malinov S., Novoselova T., Karkina L.Fracture behaviour of Ti Al single crystals for the basal slip orientation // Intermetallics. 2004. V. 12. P. 599-605.
  10. Yakovenkova L., Malinov S., Karkina L., Novoselova T.Crack geometry for basal slip of Ti3Al // Scripta Mat. 2005. V. 52. P. 1033-1038.
  11. Яковенкова Л.И., Карькина Л.Е., Малинов С.А., Новоселова Т.И. Дислокационная модель хрупкого разрушения Ti3Al при базисном скольжении // Изв. РАН. Сер. физическая. 2005. Т. 69. С. 594-597.
  12. Яковенкова Л.И., Карькина Л.Е.Теоретическое и экспериментальное изучение процессов деформации и разрушения монокристаллов Ti3Al при базисном скольжении // Физика Металлов и Металловедение. 2007. Т. 103. № 6.
    С.563-587.
  13. Карькина Л.Е., Яковенкова Л.И.Зарождение микротрещин при дислокационных взаимодействиях в монокристаллическом  Ti3Al // Физика Твердого Тела. 2008. Т. 50. № 6. С.1018-1027.
  14. Loginov B.M., The role of forest dislocation flexibility properties in the process of crystal work hardening. Computer simulation results // Physica Status Solidi (a). 1991. V.125. Р. 481-488.
  15. Логинов Б.М., Толстых С.В. Закономерности деформационного упрочнения, обусловленного композиционными ансамблями дислокаций леса и точечных препятствий // Кристаллография. 1993. Т.38. № 5. С. 26-33.
  16. Логинов Б.М., Толстых С.В. Моделирование безактивационного движения дислокаций через композиционные ансамбли дислокаций леса и точечных препятствий // Физика Низких Температур. 1993. Т. 19. № 4. С. 418-423.
  17. Логинов Б.М., Толстых С.В. Совместное влияние дислокаций леса и точечных препятствий на сопротивление кристаллов деформированию (результаты машинного моделирования) // Физика Твердого Тела. 1993. Т. 35. № 2. С. 469-472.
  18. Логинов Б.М., Проскурнин А.Н., Вершинин Е.В.Закономерности процессов движения дислокаций через ансамбли дислокаций леса и точечных препятствий в условиях одновременного действия статической и циклической нагрузки // Физика Твердого Тела. 2002. Т. 44. № 10. С.1799-1802.
  19. Логинов Б.М., Проскурнин А.Н., Рыбкин С.В.Влияние мощности точечных препятствий в процессах движения скользящих дислокаций через композиционные ансамбли дислокаций леса и точечных препятствий // Физика Металлов и Металловедение. 2002. Т. 93. № 4. С. 19-26.
  20. Devincre B., Kubin L.P. Simulations of forest interactions and strain hardening in fcc crystals // Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 1994. V. 2. P. 559-573.
  21. Devincre B., Kubin L.P. The modelling of dislocation dynamics: Elastic behavior versus core properties. Philosophical Transactions // Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 1997. V. 355. N. 1731. P. 2003-2021.
  22. Devincre B., Kubin L.P. Mesoscopic simulations of dislocations and plasticity // Materials Science and Engineering. 1997. V. A234-236. P. 8-31.
  23. Fivel M., Verdier M., Canova G. 3d simulation of a nanoindentation test at a mesoscopic scale // Materials Science and Engineering. 1997. V. A234-236. P. 923-937.
  24. Depres C., Robertson C.F., Fivel M.C. Low-strain fatigue in 316l steel surface grains: a three dimensional discrete dislocation dynamics modeling of the early cycles. Part-1: Dislocation microstructures and mechanical behavior // Phil. Mag. 2004. V. 84. N. 22. P. 2257-2281.
  25. Zbib H.M., Rhee M., Hirth J.P. On plastic deformation and the dynamics of 3d dislocations // Int. J. Mech. Sci. 1998. V. 40. N. 2-3. P. 113-127.
  26. Zbib H.M., Rhee M., Hirth J.P., Huang H., Rubia T. Models for long-short-range interactions and cross slip in 3d dislocation simulation of bcc single crystals // Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 1998. V. 6. P. 467-492.
  27. Yasin H., Zbib H.M., Khaleel M.A. Size and boundary effects in discrete dislocation dynamics: coupling with continuum finite element // Materials Science and Engineering. 2001. V. A309-310. P. 294-307.
  28. Khraishi T.A., Zbib H.M. Free surface effects in 3d dislocation dynamics: formulation and modeling // J. Eng. Mat. Tech. (JEMT). 2002. V. 124. N. 3. P. 342-354.
  29. Schwarz K.W. Simulation of dislocations on the mesoscopic scale // Journal of Applied Physics. 1999. V. 85. N. 1. P. 108-119.
  30. Schwarz K.W. Simulation of dislocations for application to strained-layer relaxation. Journal of Applied Physics. 2004. V. 90. N 4. P. 2428-2441.
  31. Schwarz K.W., Chidambarrao D. Dislocation dynamics near film edges and corners in silicon // Journal of Applied Physics. 1999. V. 85. N. 10. P. 7198-7214.
  32. Schwarz K.W. Discreet dislocation dynamics study of strained-layer relaxation // Phys. Rev. 2003. V. 91. N. 14. P. 145503-145506.
  33. Schwarz K.W., Chidambarrao D. Dislocation modeling for the microelectronics industry // Materials Science and Engineering A. 2005. V. 400-401. P. 435-438.