Пружньопластичний інваріянт деформації металів

Л. Б. Зуєв, С. А. Бараннікова, А. Г. Лунєв

Інститут фізики міцності та матеріалознавства СВ РАН, просп. Академічний, 2/4, 634055, Томськ, РФ

Отримана: 21.05.2018; остаточний варіант - 14.10.2018. Завантажити: PDF

Розглядається основна характеристика розвитку локалізованої пластичної течії — пружньо-пластичний інваріянт деформації, — на прикладі деформації дев’ятнадцятьох різних металів. Показано, що розподіл експериментально одержуваних значень інваріянту підпорядковується нормальному закону розподілу. Розглядається природа інваріянту та її наслідки, які описують найбільш важливі закономірності розвитку локалізованої пластичної течії. Встановлено, що з рівняння інваріянту можуть бути одержаними основні характеристики автохвильових процесів розвитку локалізованої пластичности, наприклад, швидкість і дисперсія автохвиль. Можуть бути розрахованими співвідношення між масштабами розвитку локалізованої пластичности, а також залежність довжини автохвилі від структурних параметрів матеріялу. Встановлено зв’язок вимірюваної величини інваріянту з розташуванням досліджуваного металу в Періодичній системі елементів (Менделєєва).

Ключові слова: метал, деформація, пластичність, структура, локалізація, зміцнювання, автохвилі, дислокації.

PACS: 05.45.Df, 05.70.Ln, 46.35.+z, 62.20.F-, 62.20.fq, 62.30.+d, 81.40.Lm, 83.50.-v, 83.60.-a

Citation: L. B. Zuev, S. A. Barannikova, and A. G. Lunev, Elastoplastic Strain Invariant of Metals, Usp. Fiz. Met., 19, No. 4: 379—417 (2018) (in Russian), doi: 10.15407/ufm.19.04.379

Цитована література (88)

Л. Б. Зуев, В. И. Данилов, С. А. Баранникова, Физика макролокализации пластического течения (Новосибирск: Наука: 2008).
Л. Б. Зуев, В. И. Данилов, Б. С. Семухин, Успехи физ. мет., 3, № 3: 237 (2002). Crossref
В. И. Данилов, Л. Б. Зуев, Успехи физ. мет., 9, № 4: 371 (2008). Crossref
Л. Б. Зуев, Успехи физ. мет., 16, № 1: 35 (2015). Crossref
Ю. В. Мильман, И. В. Гончарова, Успехи. физ. мет., 18, № 3: 265 (2017). Crossref
Ю. В. Мильман, С. И. Чугунова, И. В. Гончарова, А. А. Голубенко, Успехи физ. мет., 19, № 3: 271 (2018). Crossref
А. И. Олемской, А. А. Кацнельсон, Синергетика конденсированной среды (Москва: УРСС: 2003).
A. Seeger and W. Frank, Solid State Phenomena, 3–4: 125 (1988). Crossref
В. А. Давыдов, В. С. Зыков, А. С. Михайлов, Успехи физ. наук, 161, № 8: 45 (1991). Crossref
V. A. Davydov, N. V. Davydov, V. G. Morozov, M. N. Stolyarov, and T. Yamaguchi, Cond. Mat. Phys., 7, No. 3: 565 (2004). Crossref
L. B. Zuev, V. I. Danilov, S. A. Barannikova, and V. V. Gorbatenko, Phys. Wave Phenom., 17, No. 1: 66 (2009). Crossref
L. B. Zuev, Phys. Wave Phenom., 20, No. 3: 166 (2012). Crossref
L. B. Zuev, V. V. Gorbatenko, and K. V. Pavlichev, Meas. Sci. Technol., 21, No. 5: 054014: 1 (2010). Crossref
A. Acharia, A. Beaudoin, and R. Miller, Mathemat. Mechan. Solids, 13, Nos. 3–4: 292 (2008). Crossref
C. Fressengeas, A. Beaudoin, and D. Entemeyer, Phys. Rev. B, 79, No. 1: 014108 (2009). Crossref
M. A. Lebyodkin, N. P. Kobelev, and Y. Bougherira, Acta Mater., 60, No. 9: 3729 (2012). Crossref
Т. В. Третьякова, В. Э. Вильдеман, Пространственно-временная неоднородность процессов неупругого деформирования металлов (Москва: Физматлит: 2017).
О. А. Плехов,N. Saintier, О. Б. Наймарк, Журнал технической физики, 77, № 9: 135 (2007). Crossref
О. А. Плехов, Журнал технической физики, 81, № 2: 144 (2011). Crossref
U. Messerschmidt, Dislocation Dynamics during Plastic Deformation (Berlin: Springer: 2010). Crossref
J. Pelleg, Mechanical Properties of Materials (Dordrecht: Springer: 2013). Crossref
V. A. Tatarenko, S. M. Bokoch, V. M. Nadutov, T. M. Radchenko, and Y. B. Park, Defect Diffus. Forum, 280–281: 29 (2008). Crossref
T. M. Radchenko and V. A. Tatarenko, Defect Diffus. Forum, 273: 525 (2008). Crossref
T. M. Radchenko, V. A. Tatarenko, H. Zapolsky, and D. Blavette, J. Alloys Compd., 452, No. 1: 122 (2008). Crossref
T. M. Radchenko, V. A. Tatarenko, and H. Zapolsky, Solid State Phenom., 138: 283 (2008). Crossref
R. E. Newnham, Properties of Materials (Oxford: University Press: 2005).
D. Caillard and J. L. Martin, Thermally Activated Mechanisms in Crystal Plasticity (Amsterdam: Elsevier Science: 2003).
М. Н. Степнов, Вероятностные методы оценки характеристик механических свойств материалов (Новосибирск: Наука, 2005).
L. B. Zuev, Annalen der Physik, 10, Nos. 11–12: 965 (2001). Crossref
L. B. Zuev, Annalen der Physik, 16, No. 4: 286 (2007). Crossref
В. К. Григорович, Периодический закон Менделеева и электронное строение металлов (Москва: Наука: 1966).
Э. В. Шпольский, Атомная физика. Т. 1. Введение в атомную физику (Москва: Лань: 2010).
L. B. Zuev, Int. J. Solids Struct., 42, Nos. 3–4: 943 (2005). Crossref
М. И. Каганов, В. Я. Кравченко, В. Д. Нацик, Успехи физ. наук, 111, № 12: 655 (1973). Crossref
Л. И. Миркин, Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов (Москва: ГИФМЛ: 1961).
А. М. Косевич, А. С. Ковалев, Введение в нелинейную физическую механику (Киев: Наукова думка: 1989).
Э. Скотт, Нелинейная наука. Рождение и развитие когерентных структур (Москва: Физматлит: 2007).
Ю. Л. Климонтович, Введение в физику открытых систем (Москва: Янус-К: 2002).
Л. Б. Зуев, Письма в ЖТФ, 31, № 3: 1 (2005). Crossref
Ю. Б. Румер, М. Ш. Рывкин, Термодинамика, статистическая физика и кинетика (Новосибирск: Изд-во НГУ: 2000).
А. И. Слуцкер, Физ. тверд. тела, 47, № 5: 777 (2005). Crossref
F. R. N. Nabarro, Strength of Metals and Alloys (Oxford: Pergamon Press: 1986).
С. Л. Соболев, Успехи физ. наук, 161, № 3: 5 (1991).
Л. С. Полак, А. С. Михайлов, Самоорганизация в неравновесных физико-химических системах (Москва: Наука: 1983).
Г. Р. Иваницкий, Успехи физ. наук, 187, № 7: 757 (2017). Crossref
Б. Б. Кадомцев, Динамика и информация (Москва: Редакция УФН: 1997).
M. C. Cross and P. C. Hohenberg, Rev. Mod. Phys., 65, No. 3: 851 (1993). Crossref
Л. Б. Зуев, Металлофиз. новейшие технол., 16, № 10: 31 (1994).
Л. Б. Зуев, Металлофиз. новейшие технол.,18, № 5: 55 (1996).
Л. Б. Зуев, В. И. Данилов, В. В. Горбатенко, Журнал технической физики, 65, № 5: 91 (1995).
R. V. Williams, Acoustic Emission (Bristol: Adam Hilger: 1980).
Г. А. Малыгин, Физ. тверд. тела, 42, № 1: 69 (2000). Crossref
Д. С. Чернавский, Синергетика и информация. Динамическая теория информации (Москва: УРСС: 2004).
С. А. Баранникова, Письма в Журнал технической физики, 30, № 8: 75 (2004). Crossref
Л. Б. Зуев, Б. С. Семухин, К. И. Бушмелева, Н. В. Зариковская, Физ. мет. металловед., 89, № 4: 111 (2000).
Дж. Мэрди, Математическое моделирование (Москва: Мир: 1979) (пер. с англ.).
Л. Б. Зуев, Н. В. Зариковская, М. А. Федосова, Журнал технической физики, 80, № 9: 68 (2010). Crossref
Л. Б. Зуев, Н. В. Зариковская, С. А. Баранникова, Г. В. Шляхова, Металлофиз. новейшие технол., 35, № 1: 113 (2013).
Ж. Фридель, Дислокации (Москва: Мир: 1967) (пер. с англ).
Дж. Хирт, И. Лоте, Теория дислокаций (Москва: Атомиздат: 1972).
M. Zaiser and A. Seeger, Dislocations in Solids (Amsterdam: Elsevier: 2002).
L. B. Zuev and V. I. Danilov, Phil. Mag. A, 79, No. 1: 43 (1999). Crossref
Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Гидродинамика (Москва: Наука: 1988).
M. Zaiser and E. C. Aifantis, Int. J. Plasticity, 22, No. 8: 1432 (2006). Crossref
Г. А. Малыгин, Успехи физ. наук, 181, № 11: 1129 (2011). Crossref
А. Н. Колмогоров, И. Г. Петровский, Н. С. Пискунов, Бюлл. МГУ. Сер. А. Математ. и механ.,1, № 1: 6 (1937).
Е. Ф. Мищенко, В. А. Садовничий, А. Ю. Колесов, Н. Х. Розов, Автоволновые процессы в нелинейных средах с диффузией (Москва: Физматлит: 2010).
В. А. Васильев, Ю. М. Романовский, В. Г. Яхно, Автоволновые процессы (Москва: Наука: 1987).
J. J. Gilman, J. Appl. Phys., 36, No. 9: 2772 (1965). Crossref
Л. Б. Зуев, Известия РАН. Сер. физич., 78, № 10: 957 (2014).
Р. Хилл, Математическая теория пластичности (Москва: ГИТТЛ: 1956) (пер. с анл.).
А. В. Порубов, Локализация нелинейных волн деформации (Москва: Физматлит: 2009).
L. B. Zuev and B. S. Semukhin, Phil. Mag. A, 82, No. 6: 1183 (2002). Crossref
K. Otsuka and K. Shimizu, Int. Met. Rev., 31, No. 3: 93 (1986). Crossref
Э. М. Надгорный, Несовершенства кристаллического строения и мартенситные превращения (Москва: Наука: 1972).
Т. Судзуки. Х. Ёсинага, С. Такеути, Динамика дислокаций и пластичность (Москва: Мир: 1989). Crossref
V. I. Alshits and V. L. Indenbom, Dislocations in Solids, Vol. 12 (Ed. F. R. N. Nabarro and J. P. Hirth) (Amsterdam: Elsevier: 2004).
С. А. Баранникова, М. В. Надежкин, Л. Б. Зуев, Физ. тверд. тела, 52, № 7: 1291 (2010). Crossref
С. А. Баранникова, М. В. Надежкин, Л. Б. Зуев, Письма в ЖТФ, 37, № 16: 15 (2011). Crossref
Л. Б. Зуев, С. А. Баранникова, М. В. Надежкин, В. В. Горбатенко, Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, № 1: 49 (2014). Crossref
Л. Б. Зуев, С. А. Баранникова, В. И. Данилов, Кристаллография, 54, № 6: 1063 (2009). Crossref
Л. Б. Зуев, С. А. Баранникова, Металлофиз. новейшие технол., 31, № 5: 711 (2009).
L. B. Zuev and S. A. Barannikova, Int. J. Mech. Sci., 88, No. 12: 1 (2014). Crossref
P. Hähner, Appl. Phys. A, 58, No. 4: 41 (1994). Crossref
E. C. Aifantis, Acta Mech., 225, Nos. 4–5: 999 (2014). Crossref
D. Caillard, Acta Mater., 58, No. 9: 3493 (2010). Crossref
Э. В. Козлов, В. А. Старенченко, Н. А. Конева, Металлы, № 5:152 (1993).
Б. А. Мовчан, С. А. Фирстов, Ю. Ф. Луговской, Структура, прочность и сопротивление усталости микрокристаллических и микрослойных материалов (Киев: Наукова думка: 2015).