Диссипативные процессы и структуры в кинетике линейных дефектов конденсированных сред

• Автор: Емалетдинов, Алик Камилович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 317 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ДИССИПАТИВНЫЕ ПРОЦЕССЫ ГОМОГЕННОГО ЗАРОЖДЕНИЯ ДЕФЕКТОВ РЕШЕТКИ
1.1. Неравновесная термодинамика и иерархия диссипативных процессов и структур в кинетике линейных дефектов конденсированных сред
1.2. Дефекты (И - солитоны) как диссипативные структуры в ангармонической решетке
1.3. Линейный дефект (дислокация -солитон) в ангармоническом кристалле
1.4. Гомогенное зарождение дефектов как кинетический переход
в неравновесной фононной системе деформируемой решетки
1.5. Синергетическая модель процесса зарождения дефектов
1.6. Время гомогенного зарождения дефектов
1.7. Условия гомогенного зарождения дефектов
1.8. Сравнение с экспериментальными данными
1.9. Основные выводы по первой главе
ГЛАВА II. ДИССИПАТИВНЫЕ ПРОЦЕССЫ ГЕТЕРОГЕННОГО ЗАРОЖДЕНИЯ ДИСЛОКАЦИЙ
2.1. Диссипативный процесс гетерогенного зарождения дислокаций источниками
2.2. Динамика зарождения дислокаций источником Франка - Рида
2.3. Динамика зарождения дислокаций концентраторами напряжений
2.4. Сравнение с экспериментальными данными по зарождению

линий скольжения
2.4. Основные выводы по второй главе

ГЛАВА III. ДИССИПАТИВНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ГРАНИЦАХ ЗЕРЕН
3.1. Физическая модель диссипативных структур (дефектов) в границах зерен
3.2. Дислокации (кинк-солитоны) в произвольных границах зерен
3.3. Моделирование зернограничных квазидислокаций в произвольной границе
3.4. Упругие поля напряжений и энергия зернограничных квазидислокаций
3.5. Динамические свойства зернограничных квазидислокаций
3.6. Диссоциация решеточной дислокации на квазидислокации
в обычной границе
3.7. Зарождение решеточных дислокаций в границах
3.8. Скорость зернограничного проскальзывания. Сравнение с экспериментом
3.9. Дефекты в квазикристалах и аморфных металлах
3.10. Основные выводы по третьей главе
ГЛАВА IV. ДИССИПАТИВНЫЙ ПРОЦЕСС ВОЗБУЖДЕНИЯ ФОНОН-НОЙ СИСТЕМЫ КРИСТАЛЛА ДВИЖУЩИМИСЯ ДИСЛОКАЦИЯМИ
4.1. Локальное тепловыделение как диссипативный процесс взаи-
модействия фононов с движущимися дислокациями
4.2. Эффект увлечения фононов движущимися дислокациями
при пуазейлевском течении фононного газа

4.3. Возникновение градиента температуры вдоль полосы скольже-
ния благодаря увлечению фононов
4.4. Эффект уменьшения коэффициента торможения дислокаций
в линии скольжения при увлечении фононов
4.5. Изменение температурной зависимости коэффициента торможения благодаря увлечению фононов
4.6. Масштабный эффект для коэффициента вязкого торможения дислокаций при дрейфе фононов
4.7. Сравнение с экспериментальными данными по диссипатив-
ному процессу вязкого движения дислокаций
4.8. Основные выводы по четвертой главе
ГЛАВА V. МАКРОСКОПИЧЕСКИЕ ТЕПЛОВЫЕ ДИССИПАТИВНЫЕ
ПРОЦЕССЫ В КИНЕТИКЕ ДИСЛОКАЦИЙ
5.1. Диссипативные процессы локального тепловыделения в кинетике дислокаций
5.2. Тепловые и термоупругие поля вокруг движущихся дислокаций и дислокационных процессов
5.3. Тепловые поля вокруг источников дислокаций и полос скольжения
5.4. Численное моделирование температурных полей в полосах скольжения
5.5. Разогрев вершины трещины при ее пластическом затуплении
5.6. Тепловые диссипативные структуры в полосах скольжения при низких температурах
5.7. Применение пленок холестерического жидкого кристалла
для анализа температурных полей при деформации
5.8. Термоактивация химических процессов в полосе скольжения

сг(х,0)=//ехр(-2ях/6)/2я-(1 - V), (х>> г !Ь).

- напряжения экспоненциально убывают. Оценка размера асимптотической области дала х « е~хЪ « (103 -г104)6 « 10'5 -5-10"4 с/я . На рис. 1.3 приведены результаты численного решения (2.10) и расчета выражений (6),(7,) и для сравнения результаты решения в гармонической решетке [3]. Как видно в асимптотической зоне х> £~1Ь собственные напряжения от дислокации в ангармоническом кристалле начинают спадать по экспоненциальному закону, что совпадает с результатом, полученным в калибровочной теории дислокаций [103]. Поэтому в выражении для энергии дислокации в ангармонической решетке можно поставить верхний предел интегрирования равным размеру асимптотической зоны £ 'Ь
Экспериментально установлено [24,25,104,105], что в хрупких материалах при температурах ниже температуры Ту вязко-хрупкого перехода происходит образование начальных микротрещин размером Ьт ~ 0,1 мкм. В дислокационной теории разрушения кристаллов начальные микротрещины длинной Ь т моделируются скоплением N слившихся дислокаций. Если рассматривать дислокации и микротрещины как N - солитонные решения нагруженной решетки, то вязкохрупкий переход будет представлять собой бифуркацию решения от одного соли-тона (дислокации) к N солитонам (микротрещине ).
В теории солитоники [73-75] установлено существование не только одиночного, но и двойных и N солитонных решений для основных типов уравнений. В частности уравнение синус-Гордона (0.1.) имеет 2-х и N -солитонные решения, состоящие из солитонов и антисолитонов. 2-х солитонное решение отвечает связному состоянию двух дислокаций противоположного знака. N - солитон можно

1.3.2. Микротрещины ( N - солитоны ) в ангармонической решетке