Концентратори напружень і їхня роль у формуванні механічних властивостей полікристалів з нанорозмірними елементами структури

П. Ю. Волосевич

Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримана: 22.10.2010. Завантажити: PDF

В роботі на підставі узагальнень сучасних уявлень про закономірності формування властивостей моно- і полікристалічних матеріялів у межах відомих механізмів росту і релаксації напружень у вершинах концентраторів залежно від швидкости зміни прикладеного макроскопічного зусилля запропоновано модель, що дозволяє зв’язати характер поведінки їх механічних властивостей із зміною числа і потужности концентраторів напружень в усьому інтервалі розмірів параметрів їх структурних елементів. Розглянуто можливість використання Д’Алямберового принципу для опису пластичної деформації в термінах сучасних уявлень фізики металів про механізми її реалізації. При цьому точками взаємодії між частинами зразка або елементами його структури запропоновано вважати вершини концентраторів напружень. Визначено залежність діючої їх кількости від швидкости деформації, а також вказано особливості зміни темпу зростання напружень у вершинах концентраторів від їх кількости та потужности. В рамках Д’Алямберового принципу пластичну деформацію представлено у вигляді двох явищ, що розвиваються, – росту напружень у вершинах концентраторів на мікрорівні в процесі вибору найбільш послабленого перетину зразка та їхньої релаксації при втраті його механічної стійкости на макрорівні. Вказано на визначальну роль кількости концентраторів, їх виду та потужности в формуванні механічних властивостей.

Ключові слова: концентратор напруг, мікромеханізми релаксації та росту напруг, швидкість росту напруг.

PACS: 46.50.+a, 62.20.F-, 62.20.M-, 62.23.-c, 62.25.Mn, 62.40.+i, 83.50.-v

Citation: P. Yu. Volosevych, Stress Raisers and Their Role in Formation of Mechanical Properties of Polycrystals with the Nanosize Components of Structure, Usp. Fiz. Met., 12, No. 3: 367—382 (2011) (in Russian), doi: 10.15407/ufm.12.03.367


Цитована література (30)  
  1. Г. Нейбер, Концентрация напряжений (Москва–Ленинград: Гостехиздат: 1947) (пер. с нем).
  2. Физический энциклопедический словарь. Т. 2 (Москва: Советская энциклопедия: 1962).
  3. Дж. Т. Хан, Б. Л. Авербах, В. С. Оуэн, М. Коэн, Атомный механизм разрушения (Москва: Металлургиздат: 1963), с. 109 (пер. с англ.).
  4. Е. Орован, Атомный механизм разрушения (Москва: Металлургиздат: 1963), с. 170 (пер. с англ.).
  5. В. С. Иванова, Л. К. Гордиенко, В. Н. Геминов и др., Роль дислокаций в упрочнении и разрушении металлов (Москва: Наука: 1965).
  6. В. М. Финкель, Физика разрушения (Москва: Металлургия: 1970).
  7. Р. Хоникомб, Пластическая деформация металлов (Москва: Мир: 1972) (пер. с англ.).
  8. В. И. Трефилов, Ю. В. Мильман, С. А. Фирстов, Физические основы прочности тугоплавких металлов (Киев: Наукова думка: 1975).
  9. Г. С. Писаренко, А. А. Лебедев, Деформирование и прочность материалов при сложном напряженном состоянии (Киев: Наукова думка: 1976).
  10. Дж. Нотт, Основы механики разрушения (Москва: Металлургия: 1978) (пер. с англ.).
  11. Л. А. Коппельман, Сопротивление сварных узлов хрупкому разрушению (Ленинград: Машиностроение: 1978).
  12. В. И. Трефилов, В. Ф. Моисеев, Э. П. Печковский и др., Деформационное упрочнение и разрушение поликристаллических металлов (Киев: Наукова думка: 1979).
  13. О. Н. Романив, Вязкость разрушения конструкционных сталей (Москва: Металлургия: 1979).
  14. В. В. Рыбин, А. Н. Орлов, В. Н. Перевезенцев, Границы зёрен в металлах (Москва: Металлургия: 1980).
  15. В. М. Косевич, В. М. Иевлев, Л. С. Палатник, А. И. Федоренко, Структура межкристаллитных и межфазных границ (Москва: Металлургия: 1980).
  16. Ю. Я. Мешков, Физические основы разрушения стальных конструкций (Киев: Наукова думка: 1981).
  17. О. А. Кайбышев, Р. 3. Валиев, В. Г. Хайруллин, Физ. мет. металловед., 56, вып. 3: 577 (1983).
  18. В. Е. Панин, В. А. Лихачёв, О. В. Гриняев, Структурные уровни деформации твердых тел (Москва: Наука: 1985).
  19. В. Ф. Моисеев, Хладноломкость ОЦК металлов и физическая интерпретация коэффициента К1с (Киев: 1995) (Препр./НАН Украины, Ин-т проблем материаловедения. № 95-8, 1995).
  20. В. В. Рыбин, Большие пластические деформации и разрушение металлов (Москва: Металлургия: 1986).
  21. С. А. Фирстов, Прогрессивные материалы и технологии (Киев: ИПМ НАНУ: 2003), т. 2.
  22. Г. А. Малыгин, Успехи физ. наук, 169, № 9: 979 (1999). Crossref
  23. А. М. Паршин, А. П. Петкова, Физика и химия обработки материалов, № 3: 79 (2000).
  24. П. Ю. Волосевич, Ю. А. Гарасим, Н. И. Даниленко, В. М. Адеев, Д. И. Никоненко, Металлофиз. новейшие технол., 24, № 3: 413 (2002).
  25. Е. В. Сударикова, Неразрушающий контроль в производстве: Учеб. пособие. Ч. 1 (Санкт-Петербург: ГУАП: 2007).
  26. С. А. Котречко, А. В. Филатов, А. В. Овсянников, Металлофиз. новейшие технол., 26, № 11: 1475 (2004).
  27. П. Ю. Волосевич, Металлофиз. новейшие технол., 29, № 10: 1393 (2007).
  28. П. Ю. Волосевич, 4а Міжнародна конференція «Механіка руйнування матеріалів і міцність конструкцій» (23–27 червня 2009, Львів), с. 93.
  29. П. Ю. Волосевич, Металлофиз. новейшие технол., 32, № 3: 413 (2010).
  30. С. А. Фирстов, Прогрессивные материалы и технологии (Киев: Академпериодика: 2003).
Цитується (2)
  1. G. I. Prokopenko, B. M. Mordyuk, P. Yu. Volosevych, S. P. Vorona et al., Metallofiz. Noveishie Tekhnol. 39, 189 (2017).
  2. P. Yu. Volosevich and A. V. Shiyan, Steel Transl. 45, 460 (2015).