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