О роли нестабильности Гринфельда при формировании твидовой структуры на поверхности кристаллов алюминия при циклическом растяжении; Физическая мезомеханика; Т. 13, № 1
| Parent link: | Физическая мезомеханика/ Российская академия наук (РАН), Сибирское отделение (СО), Институт физики прочности и материаловедения (ИФПМ).— , 1998- Т. 13, № 1.— 2010.— [С. 11-21] |
|---|---|
| Autor principal: | |
| Altres autors: | , |
| Sumari: | Заглавие с экрана На основе анализа собственных результатов и литературных данных показано, что образование твидовой структуры, наблюдаемой на поверхности кристаллов алюминия при циклическом растяжении, происходит в условиях нестабильности Гринфельда при напряжениях выше предела текучести. Экспериментально измеренный период твидовой структуры и высота шаровидных выступов удовлетворительно согласуются с теоретическими оценками на основе модели Гринфельда в линейном приближении. Изменение формы профиля поперечных сечений твидовой структуры с ростом числа циклов нагружения качественно согласуется с результатами численного моделирования эволюции нестабильности Гринфельда в нелинейном приближении. Принимается во внимание, что при циклическом растяжении кристаллов алюминия в приповерхностных слоях под окисной пленкой формируется высокодефектная сдвигонеустойчивая область, которая может рассматриваться как дефектная фаза, находящаяся в равновесии с кристаллической фазой алюминия. В этой дефектной области в условиях периодической модуляции плотности упругой энергии возникает градиент химического потенциала, в поле которого происходит перераспределение материала и образование твидовой структуры, что обеспечивает дополнительный и альтернативный дислокационному скольжению канал снижения упругой энергии нагруженного кристалла. Обсуждаются особенности структуры кристаллов алюминия, обеспечивающие возникновение нестабильности Гринфельда при циклическом растяжении, и возможные механизмы массопереноса в приповерхностных слоях. Сделан вывод, что нестабильность Гринфельда является прямым свидетельством особой роли поверхностного слоя как самостоятельного структурного уровня пластической деформации и разрушения материалов, которая обосновывается в рамках подхода физической мезомеханики. By analyzing the results of our studies and data available in the literature, it is shown that the tweed structure found at the surface of Al crystals under cyclic tension points to the possibility of the Grinfeld instability at a stress above the yield strength. Experimental values of the tweed structure period and hillock height agree satisfactorily with theoretical estimates in the linear approximation of the Grinfeld model. The change in the cross-sectional profile of the tweed structure with increasing the number of loading cycles agrees qualitatively with numerical simulation results for the Grinfeld instability evolution in the nonlinear approximation. It is taken into account that under cyclic tension, a shear-unstable high-defect region is formed in near-surface layers of Al crystals beneath the oxide film and this can be considered as the formation of a defect phase in equilibrium with the Al crystal phase. With periodic modulation of the elastic energy density, a chemical potential gradient in the field of which the material is redistributed with the formation of the tweed structure arises in the defect region and this provides an additional channel of elastic energy lowering alternative to dislocation glide in the loaded crystal. Consideration is given to the structural peculiarities of Al crystals responsible for the Grinfeld instability under cyclic tension and to the plausible mechanisms of mass transfer in near-surface layers. The conclusion is made that the Grinfeld instability is direct evidence for a peculiar role of the surface layer as an independent structural level in plastic deformation and fracture of materials and this role is validated in the framework of physical mesomechanics. Режим доступа: по договору с организацией-держателем ресурса |
| Idioma: | rus |
| Publicat: |
2010
|
| Matèries: | |
| Accés en línia: | http://elibrary.ru/item.asp?id=13062116 |
| Format: | Electrònic Capítol de llibre |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=641059 |
MARC
| LEADER | 00000naa0a2200000 4500 | ||
|---|---|---|---|
| 001 | 641059 | ||
| 005 | 20250602190005.0 | ||
| 035 | |a (RuTPU)RU\TPU\network\5937 | ||
| 090 | |a 641059 | ||
| 100 | |a 20150507d2010 k||y0rusy50 ca | ||
| 101 | 0 | |a rus | |
| 102 | |a RU | ||
| 135 | |a drcn ---uucaa | ||
| 181 | 0 | |a i | |
| 182 | 0 | |a b | |
| 200 | 1 | |a О роли нестабильности Гринфельда при формировании твидовой структуры на поверхности кристаллов алюминия при циклическом растяжении |d Grinfeld instability in the formation of a tweed structure at the surface of Al crystals under cyclic tension |f П. В. Кузнецов, В. Е. Панин, И. В. Петракова | |
| 203 | |a Текст |c электронный | ||
| 300 | |a Заглавие с экрана | ||
| 320 | |a [Библиогр.: с. 21 (47 назв.)] | ||
| 330 | |a На основе анализа собственных результатов и литературных данных показано, что образование твидовой структуры, наблюдаемой на поверхности кристаллов алюминия при циклическом растяжении, происходит в условиях нестабильности Гринфельда при напряжениях выше предела текучести. Экспериментально измеренный период твидовой структуры и высота шаровидных выступов удовлетворительно согласуются с теоретическими оценками на основе модели Гринфельда в линейном приближении. Изменение формы профиля поперечных сечений твидовой структуры с ростом числа циклов нагружения качественно согласуется с результатами численного моделирования эволюции нестабильности Гринфельда в нелинейном приближении. Принимается во внимание, что при циклическом растяжении кристаллов алюминия в приповерхностных слоях под окисной пленкой формируется высокодефектная сдвигонеустойчивая область, которая может рассматриваться как дефектная фаза, находящаяся в равновесии с кристаллической фазой алюминия. В этой дефектной области в условиях периодической модуляции плотности упругой энергии возникает градиент химического потенциала, в поле которого происходит перераспределение материала и образование твидовой структуры, что обеспечивает дополнительный и альтернативный дислокационному скольжению канал снижения упругой энергии нагруженного кристалла. Обсуждаются особенности структуры кристаллов алюминия, обеспечивающие возникновение нестабильности Гринфельда при циклическом растяжении, и возможные механизмы массопереноса в приповерхностных слоях. Сделан вывод, что нестабильность Гринфельда является прямым свидетельством особой роли поверхностного слоя как самостоятельного структурного уровня пластической деформации и разрушения материалов, которая обосновывается в рамках подхода физической мезомеханики. | ||
| 330 | |a By analyzing the results of our studies and data available in the literature, it is shown that the tweed structure found at the surface of Al crystals under cyclic tension points to the possibility of the Grinfeld instability at a stress above the yield strength. Experimental values of the tweed structure period and hillock height agree satisfactorily with theoretical estimates in the linear approximation of the Grinfeld model. The change in the cross-sectional profile of the tweed structure with increasing the number of loading cycles agrees qualitatively with numerical simulation results for the Grinfeld instability evolution in the nonlinear approximation. It is taken into account that under cyclic tension, a shear-unstable high-defect region is formed in near-surface layers of Al crystals beneath the oxide film and this can be considered as the formation of a defect phase in equilibrium with the Al crystal phase. With periodic modulation of the elastic energy density, a chemical potential gradient in the field of which the material is redistributed with the formation of the tweed structure arises in the defect region and this provides an additional channel of elastic energy lowering alternative to dislocation glide in the loaded crystal. Consideration is given to the structural peculiarities of Al crystals responsible for the Grinfeld instability under cyclic tension and to the plausible mechanisms of mass transfer in near-surface layers. The conclusion is made that the Grinfeld instability is direct evidence for a peculiar role of the surface layer as an independent structural level in plastic deformation and fracture of materials and this role is validated in the framework of physical mesomechanics. | ||
| 333 | |a Режим доступа: по договору с организацией-держателем ресурса | ||
| 461 | |t Физическая мезомеханика |f Российская академия наук (РАН), Сибирское отделение (СО), Институт физики прочности и материаловедения (ИФПМ) |d 1998- | ||
| 463 | |t Т. 13, № 1 |v [С. 11-21] |d 2010 | ||
| 510 | 1 | |a Grinfeld instability in the formation of a tweed structure at the surface of Al crystals under cyclic tension |z eng | |
| 610 | 1 | |a электронный ресурс | |
| 610 | 1 | |a труды учёных ТПУ | |
| 610 | 1 | |a монокристаллы | |
| 610 | 1 | |a дефекты | |
| 610 | 1 | |a поверхности | |
| 610 | 1 | |a нестабильность | |
| 700 | 1 | |a Кузнецов |b П. В. |c физик |c доцент Томского политехнического университета, кандидат физико-математических наук |f 1952- |g Павел Викторович |3 (RuTPU)RU\TPU\pers\34497 |9 17880 | |
| 701 | 1 | |a Панин |b В. Е. |c специалист в области физики и механики деформируемого твердого тела, физического материаловедения |c профессор Томского политехнического университета, доктор физико-математических наук |c заведующий кафедрой материаловедения в машиностроении |c директор Российского материаловедческого центра |c научный руководитель Института физики прочности и материаловедения СО РАН |f 1930- |g Виктор Евгеньевич |3 (RuTPU)RU\TPU\pers\12102 | |
| 701 | 1 | |a Петракова |b И. В. |g Ирина Владимировна | |
| 801 | 2 | |a RU |b 63413507 |c 20150507 |g RCR | |
| 850 | |a 63413507 | ||
| 856 | 4 | |u http://elibrary.ru/item.asp?id=13062116 | |
| 942 | |c CF | ||