【大学资料】1-4 位错的应力场和应变能.ppt

1.4位错的应力场和应变能Stressfield/strainenergyofdislocations1.位错的应力场螺型位错的应力场按弹性理论可求得螺型位错周围只有一个切应变：刃型位错的应力场刃型位错的应力场比螺型位错复杂的多。根据模型所示经计算可得刃型位错周围各应力分量以圆柱坐标表示为：与螺型位错模型一样因为位错中心畸变区不符合连续介质模型所以用一个中空的园柱体来进行讨论。以直角坐标表示为：2.Tensionbelowit刃型位错的应力场刃型位错应力场的特点：(1)同时存在正应力分量与切应力分量而且各应力分量的大小与G和b成正比与r成反比即随着与位错距离的增大应力的绝对值减小。(2)各应力分量都是ｘｙ的函数而与ｚ无关。这表明在平行于位错的直线上任一点的应力均相同。(3)刃型位错的应力场对称于多余半原子面（y-z面）即对称于y轴。(4)当y＝0时σxx＝σyy＝σzz＝0说明在滑移面上没有正应力只有切应力而且切应力τxy达到极大值。(5)y>0时σxx<0；而y<0时σxx>0。这说明正刃型位错的位错滑移面上侧为压应力滑移面下侧为拉应力。(6)在应力场的任意位置处。(7)x＝±y时σyyτxy均为零说明在直角坐标的两条对角线处只有σxx而且在每条对角线的两侧τxy(τyx)及σyy的符号相反。2.位错的应变能假设其为一个单位长度位错线为造成这个位错克服切应力τθr所做的功为单位长度刃型位错的应变能：1.位错的能量包括两部分：Ec和Ee。2.位错的应变能与G和b2成正比。常用金属材料的约为1/3故螺型位错的弹性应变能约为刃型位错的2/3。4.位错的存在均会使体系的内能升高使晶体处于高能的不稳定状态位错是热力学上不稳定的晶体缺陷。3.位错的线张力linetension4.位错的向心恢复力