Шегініс өлшемінің әсері - Indentation size effect - Wikipedia

Қаттылықтың үлкен мәндері кіші шегіністерге сәйкес келетін төменгі шегіністер тереңдігінде өлшенеді. Өлшенген қаттылықтың жоғарылауы геометриялық қажетті дислокацияның нәтижесі деп саналады. - бұл тек геометриялық қажетті дислокацияның әсерінсіз статистикалық сақталған дислокацияға байланысты қаттылық.

The шегініс өлшемінің әсері (ISE) - бұл бақылау қаттылық шегініс мөлшері кішігірім масштабта азаятындықтан ұлғаю тенденциясы бар.[1][2] Материалды сынау кезінде шегініс (кез-келген кішігірім белгі, бірақ әдетте арнайы құралмен жасалған) жасалған кезде материалдың қаттылығы тұрақты болмайды. Шағын масштабта материалдар макро масштабқа қарағанда қиынырақ болады. Шегініс өлшемінің әдеттегі әсері үшін шегініс неғұрлым аз болса, соғұрлым қаттылықтың айырмашылығы үлкен болады. Бұл нәтиже арқылы байқалды наноиндентация және әртүрлі тереңдіктегі микроиндентацияны өлшеу. Дислокация ұлғайту арқылы материалдың қаттылығын арттыру ағындық стресс дислокациялық блоктау механизмдері арқылы.[3][түсіндіру қажет ] Материалдарда статистикалық сақталған дислокациялар (SSD) бар, олар біртекті штамммен жасалады және материал мен өңдеу шарттарына тәуелді болады.[4] Геометриялық қажетті дислокациялар (GND) екінші жағынан, статистикалық дислокациядан басқа, материал ішіндегі үздіксіздікті сақтау үшін құрылады.

Бұл қосымша геометриялық қажетті дислокациялар (GND) материалдағы ағынның кернеуін, демек өлшенген қаттылықты одан әрі арттырады. Теория бойынша, пластикалық ағынға екеуі де әсер етеді штамм және материалда кездесетін штамм градиентінің мөлшері.[5][6] Кішігірім шегіністерде деформация градиенттері пластикалық аймақтың өлшеміне қарағанда жоғары болады, сондықтан кейбір материалдарда өлшенген қаттылық жоғары болады.

Геометриялық қажетті дислокацияларды тудыратын индерент ұшы

Практикалық мақсатта бұл әсер әр түрлі жүктемелермен өлшенген жағдайда төмен микро және нано режимдеріндегі қаттылықты тікелей салыстыруға болмайтындығын білдіреді. Алайда, бұл эффекттің пайдасы оның көмегімен штамм градиенттерінің әсерін өлшеуге болады икемділік. Шегініс мөлшерінің әсерін зерттеу деректерін қолдана отырып, бірнеше жаңа пластикалық модельдер әзірленді,[4] жұқа қабықшалар сияқты жоғары штаммды градиент жағдайларына қолдануға болады.[7]

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Фарр, Джордж М .; Герберт, Эрик Г. Гао, Янфэй (маусым 2010). «Шегініс көлемінің әсері: эксперименттік бақылаулар мен механикалық түсіндірудің сыни сараптамасы». Материалдарды зерттеудің жылдық шолуы. 40 (1): 271–292. Бибкод:2010ArRMS..40..271P. дои:10.1146 / annurev-matsci-070909-104456. ISSN  1531-7331.
  2. ^ Сарджент, PM (1985), «Материалдарды сипаттау үшін шектердің мөлшерінің микроқаттылыққа әсерін қолдану», Материалтану мен инженериядағы микроиндентация әдістері, ASTM International, 160-160–15 б., дои:10.1520 / stp32956s, ISBN  978-0-8031-0441-9
  3. ^ Аскеланд, Дональд Р. (2016). Материалдар туралы ғылым және инженерия. Райт, Венделин Дж. (Жетінші басылым). Бостон, MA: Cengage Learning. 111–118 бб. ISBN  9781305076761. OCLC  903959750.
  4. ^ а б Никс, Уильям Д .; Гао, Хуацзян (қазан 1997). «Кристалдық материалдардағы шегініс мөлшерінің әсері: штамм градиентінің икемділігі туралы заң». Қатты денелер механикасы және физикасы журналы. 46 (3): 411–425. дои:10.1016 / s0022-5096 (97) 00086-0. ISSN  0022-5096.
  5. ^ Фишер-Криппс, Энтони С. (2000). Байланыс механикасына кіріспе. Нью-Йорк: Спрингер. ISBN  0387989145. OCLC  41991465.
  6. ^ Ву, Теодор; Хатчинсон, Джон; Флек, Н (1997). «Штамм градиентінің пластикасы». Қолданбалы механика жетістіктері. 33. Elsevier Science. б. 296. ISBN  9780080564111.
  7. ^ Войяджис, Джордж; Ягоби, Мохаммадреза (2017-10-23). «Наноэндитация мөлшерінің әсерін шолу: эксперименттер және атомдық модельдеу». Кристалдар. 7 (10): 321. дои:10.3390 / cryst7100321. ISSN  2073-4352.