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

1、非均質(zhì)材料中位錯與顯微結(jié)構(gòu)之間的干涉效應問題,是當前固體力學與材料科學研究領(lǐng)域的前沿熱點課題。本文針對非均質(zhì)材料中位錯與幾種典型顯微結(jié)構(gòu)的彈性和電彈性干涉進行理論分析。分別研究了壓電材料中螺型位錯與界面運動裂紋的相互作用；壓電材料中螺型位錯與唇形裂紋的干涉問題以及螺型位錯偶極子與含界面剛性線圓形夾雜的干涉問題。
　　 本文運用復變函數(shù)解析延拓原理,將上述問題轉(zhuǎn)化為Riemann—Hilbert邊值問題,結(jié)合復應力函數(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題復勢函數(shù)的精確解答。根據(jù)Peach-Koehler公式,分別導出了相應位錯力的解析表達式。研究了位錯力隨材料參數(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與界面運動裂紋的干涉問題中,當時間越短或當位錯速度增大時均可削弱位錯對應力強度因子的反屏蔽效應。在螺型位錯與唇形裂紋的干涉問題中,唇形裂紋附近螺型位錯產(chǎn)生的屏蔽效應隨螺型

3、位錯和裂紋尖端距離的增加而減小,同時,裂紋高度對螺型位錯的屏蔽效應也有一定的影響,裂紋越高屏蔽效應越弱。
　　 在位錯偶極子與含界面剛性線圓形夾雜的干涉問題中,位錯偶極子對剛性線應力強度因子具有很強的屏蔽或反屏蔽效應；軟夾雜吸引位錯偶極子,而剛性線排斥位錯偶極子,在一定條件下,二者的組合可能導致裂紋附近出現(xiàn)無位錯區(qū)；當剛性線的長度和材料剪切模量比達到臨界值時,可以改變偶極子和界面之間的干涉機理。同時,剛性線長度對位錯偶極子中心像