基于 DiFT 的晶体塑性理论研究薄膜中的尺寸效应
材料科学
2009-11-13 v1
摘要
在最近的一篇出版物中，受 Yefimov 等人 (2004b) 提出的基于统计的单滑移非局部连续晶体塑性理论启发，我们推导了针对平行刃位错多滑移系统的介观连续塑性理论。在该位错场理论 (DiFT) 中，通过单位错和位错对关联下的 Peach-Koehler 相互作用，获得了每个滑移系统上总位错密度和几何必要位错密度的输运方程。位错对关联相互作用的影响表现为除了外部剪切和自洽内应力之外的背应力。本文利用这一新颖的连续理论，研究了对称双滑移单晶薄膜中的尺寸效应。分析了两个边值问题：(1) 基底上薄膜在热载荷下的应力松弛，以及 (2) 约束薄膜中的简单剪切。在这些问题的早期离散位错模拟中已表明，尺寸效应源于在约束界面附近形成的位错层。这些边界层取决于滑移取向和施加的载荷，但对薄膜厚度不敏感。我们研究了这两个问题中应力响应随受控参数变化的情况，并讨论了与先前离散位错模拟的比较。
引用
@article{arxiv.0711.3740,
title = {Study of size effects in thin films by means of a crystal plasticity theory based on DiFT},
author = {Surachate Limkumnerd and Erik Van der Giessen},
journal= {arXiv preprint arXiv:0711.3740},
year = {2009}
}
备注
20 pages, 11 figures