基于曲率位错连续理论的壁面附近位错分布
材料科学
2026-01-13 v1
摘要
最近提出的广义曲率位错连续理论描述了统计存储位错密度和几何必要位错密度以及曲率的空间和时间演化。动力学来源于约束允许速度场的标量塑性势，导致类似相场的配方形式，并伴随非平凡的迁移函数。虽然概念上与应变梯度塑性学有关，但该理论通过引入由位错间距给出的固有、演化尺度而有所不同。本文通过定量比较其预测结果与离散位错动力学（DDD）模拟结果，确定了该连续理论的三个关键与材料无关的参数。为实现此目标，我们在模拟体内部施加一个狭窄的不可穿透壁面，该壁面会阻止位错运动并在外部加载下产生位错密度场的特征空间变化。我们表明，对于这种几何形状，连续方程可化简为可通过直接数值积分求解的形式。随后将得到的平稳分布的总位错密度和几何必要位错密度与大量二维和三维DDD模拟结果进行比较。该比较使我们能够提取控制回应应力、密度梯度耦合和流应力关系的模型参数。我们的结果表明，该连续理论在定量上捕捉了DDD观察到的位错堆积靠近壁面的结构，从而提供了可靠的中尺度描述。该壁加载设置进一步作为校准更一般几何中连续理论数值实现的基准问题。
引用
@article{arxiv.2601.06960,
title = {Dislocation distribution near a wall within the framework of the continuum theory of curved dislocations},
author = {István Groma and Dénes Berta and Lóránt Sándli and Péter Dusán Ispánovity},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.06960},
year = {2026}
}