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平行滑移面上自锁位错结构的形成、迁移与解离的连续介质动力学

材料科学 2016-08-12 v2

摘要

在位错的连续介质模型中,位错短程弹性相互作用的恰当表述对于捕捉晶体材料中形成的各种位错图案至关重要。在本文中,分布在两个平行滑移面上的直位错的连续介质动力学通过升级底层离散位错动力学来建模。引入了两个连续介质速度场量以促进离散到连续的过渡。第一个是位错系综的局部迁移速度,发现它完全独立于短程位错关联。第二个是位错对的解耦速度,由一个阈值应力值控制,该值被提议为单滑移系统的有效流变应力。与几乎普遍采用的泰勒关系相比,推导出的流变应力公式表现出两个与底层离散位错动力学更一致的特征:i) 流变应力仅随位错密度的面内分量增加至某一特定值,因此推导出的公式承认滑移面内存在最小位错间距;ii) 当所有位错都变成几何必需位错时,流变应力平滑地过渡到零。识别出了一个位错密度不均匀性增长的机制,并通过与离散位错动力学模拟结果的比较进一步验证。基于本文和我们先前工作的发现,提出了一种在连续介质位错模型中纳入短程位错关联的通用策略。

关键词

引用

@article{arxiv.1606.01544,
  title  = {Continuum dynamics of the formation, migration and dissociation of self-locked dislocation structures on parallel slip planes},
  author = {Yichao Zhu and Xiaohua Niu and Yang Xiang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1606.01544},
  year   = {2016}
}