非均質(zhì)材料中位錯(cuò)與幾種典型顯微結(jié)構(gòu)的相互作用.pdf

1、非均質(zhì)材料中位錯(cuò)與顯微結(jié)構(gòu)之間的干涉效應(yīng)問(wèn)題,是當(dāng)前固體力學(xué)與材料科學(xué)研究領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)課題。本文針對(duì)非均質(zhì)材料中位錯(cuò)與幾種典型顯微結(jié)構(gòu)的彈性和電彈性干涉進(jìn)行理論分析。分別研究了壓電材料中螺型位錯(cuò)與界面運(yùn)動(dòng)裂紋的相互作用；壓電材料中螺型位錯(cuò)與唇形裂紋的干涉問(wèn)題以及螺型位錯(cuò)偶極子與含界面剛性線圓形夾雜的干涉問(wèn)題。
　　 本文運(yùn)用復(fù)變函數(shù)解析延拓原理,將上述問(wèn)題轉(zhuǎn)化為Riemann—Hilbert邊值問(wèn)題,結(jié)合復(fù)應(yīng)力函數(shù)奇性主部分析

2、方法、廣義Liouville定理和Cauchy型積分別獲得了上述問(wèn)題復(fù)勢(shì)函數(shù)的精確解答。根據(jù)Peach-Koehler公式,分別導(dǎo)出了相應(yīng)位錯(cuò)力的解析表達(dá)式。研究了位錯(cuò)力隨材料參數(shù)和界面幾何參數(shù)變化而產(chǎn)生的變化規(guī)律。
　　 研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),在壓電雙向材料中螺型位錯(cuò)與界面運(yùn)動(dòng)裂紋的干涉問(wèn)題中,當(dāng)時(shí)間越短或當(dāng)位錯(cuò)速度增大時(shí)均可削弱位錯(cuò)對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子的反屏蔽效應(yīng)。在螺型位錯(cuò)與唇形裂紋的干涉問(wèn)題中,唇形裂紋附近螺型位錯(cuò)產(chǎn)生的屏蔽效應(yīng)隨螺型

3、位錯(cuò)和裂紋尖端距離的增加而減小,同時(shí),裂紋高度對(duì)螺型位錯(cuò)的屏蔽效應(yīng)也有一定的影響,裂紋越高屏蔽效應(yīng)越弱。
　　 在位錯(cuò)偶極子與含界面剛性線圓形夾雜的干涉問(wèn)題中,位錯(cuò)偶極子對(duì)剛性線應(yīng)力強(qiáng)度因子具有很強(qiáng)的屏蔽或反屏蔽效應(yīng)；軟夾雜吸引位錯(cuò)偶極子,而剛性線排斥位錯(cuò)偶極子,在一定條件下,二者的組合可能導(dǎo)致裂紋附近出現(xiàn)無(wú)位錯(cuò)區(qū)；當(dāng)剛性線的長(zhǎng)度和材料剪切模量比達(dá)到臨界值時(shí),可以改變偶極子和界面之間的干涉機(jī)理。同時(shí),剛性線長(zhǎng)度對(duì)位錯(cuò)偶極子中心像