Математическое моделирование от междислокационных взаимодействий до макроскопической деформации. - Томск, 2015

Содержание :

• Введение.
• Глава 1. КОНТАКТНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ДИСЛОКАЦИЙ.
• Контактные взаимодействия дислокаций некомпланарных систем скольжения.
• Расчеты прочности дислокационных соединений в рамках простейшей модели.
• Моделирование процесса разрушения соединения.
• 1. Геометрия дислокационного соединения в отсутствии приложенных напряжений.
• 2. Геометрия дислокационного соединения в случае приложенных внешних сил.
• Равновесные реакции в отсутствии внешних напряжений.
• 1. Дислокационные соединения, образованные при произвольном пересечении реагирующих дислокаций.
• 2. Влияние наклона дислокации леса на длину соединения.
• 3. Изменение длины дислокационного соединения в зависимости от длины сегмента дислокации леса.
• 4. Изменение длины дислокационного соединения в зависимости от длины реагирующего сегмента скользящей дислокации, ее типа и угла наклона к линии соединения.
• Статистика длин дислокационных соединений.
• Изменение дислокационной конфигурации под действием приложенного напряжения.
• 1. Разрушение дислокационного соединения под действием приложенного напряжения.
• 2. Образование длинного дислокационного соединения под действием напряжения.
• 3. Влияние геометрии пересечения реагирующих дислокаций на напряжение разрушения дислокационного соединения.
• Влияние ориентации реагирующих дислокаций на прочность соединений.
• 1. Влияние ориентации скользящей дислокации на прочность дислокационного соединения.
• 2. Влияние ориентации дислокации леса на прочность дислокационного соединения.
• Оценка параметров дислокационных соединений.
• Оценка размеров зоны сдвига.
• 1. Различные методы оценки размеров зоны сдвига.
• 2. Оценка параметров β_r и β_D для ГЦК-кристалла.
• Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЯВЛЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ В КРИСТАЛЛАХ.
• Исследование явления скольжения в кристаллах методами имитационного моделирования.
• 1. Основные задачи исследований.
• 2. Модель.
• 3. Компьютерные эксперименты.
• 4. Результаты моделирования.
• 4.1. Поле однородных слабых препятствий.
• 4.2. Зарождение и распространение элементарных кристаллографических скольжений в поле дислокаций некомпланарных систем скольжения.
• 5. Обсуждение результатов моделирования.
• Математическое моделирование динамики движения дислокаций в континуальном приближении.
• 1. Постановка вычислительных экспериментов.
• 2. Математическое моделирование элементарного кристаллографического скольжения.
• 3. Учет упругого взаимодействия между дислокациями при формировании зоны кристаллографического сдвига.
• 4. Исследование формоизменения дислокационной петли при формировании зоны кристаллографического сдвига.
• Глава 3. ОПИСАНИЕ КИНЕТИКИ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ДЕФЕКТОВ В РАМКАХ КОНЦЕПЦИИ УПРОЧНЕНИЯ И ОТДЫХА.
• Физические представления о формировании субструктур деформации вследствие процессов упрочнения и отдыха.
• Динамическая локализация кристаллографического скольжения.
• Интенсивности генерации точечных дефектов при движении винтовых сегментов с порогами.
• 1. Генерация в условиях термической активации.
• 2. Генерация в условиях динамического движения.
• 3. Генерация с учётом неоднородности поля препятствий.
• Генерация межузельных атомов путём диффузионного растворения диполей с малым плечом.
• Скорости аннигиляции и рекомбинации деформационных точечных дефектов.
• 1. Дрейф точечных дефектов к стокам.
• 2. Вакансионный механизм самодиффузии при высоких температурах.
• 3. Скорости аннигиляции и рекомбинации деформационных точечных дефектов.
• 4. Скорость аннигиляции межузельных атомов посредством краудионного механизма.
• 5. Уравнения кинетики деформационных точечных дефектов.
• Генерация и аннигиляция дислокаций, формирующих границы неразориентированных ячеек.
• 1. Интенсивности генерации дислокаций в динамических дипольных конфигурациях.
• 2. Интенсивность генерации дислокационных обрывков.
• 3. Скорости аннигиляции дислокаций в динамических дипольных конфигурациях.
• 4. Оценка величины среднего плеча диполей в динамических дипольных конфигурациях.
• 5. Распад динамических диполей на точечные дефекты.
• 6. Уравнения кинетики обрывков и дислокаций в динамических дипольных конфигурациях.
• Генерация и аннигиляция сдвигообразующих дислокаций.
• 1. Генерация сдвигообразующих дислокаций.
• 2. Аннигиляция винтовых сегментов сдвигообразующих дислокаций.
• 3. Аннигиляция невинтовых сегментов сдвигообразующих дислокаций.
• 4. Интенсивность перестроения дислокационных скоплений в дислокационные стенки.
• 5. Образование сдвигообразующих дислокаций при разрушении дислокационных стенок.
• 6. Поглощение сдвигообразующих дислокаций дислокационными стенками.
• 7. Уравнение кинетики сдвигообразующих дислокаций.
• Формирование границ разориентировки.
• 1. Уравнение кинетики дислокационных стенок.
• 2. Изменение разориентировки стенок с увеличением степени пластической деформации.
• Глава 4. РОЛЬ ТОЧЕЧНЫХ ДЕФЕКТОВ В ФОРМИРОВАНИИ СУБСТРУКТУР ДЕФОРМАЦИИ.
• Модель генерации и накопления точечных дефектов в процессе сдвиговой пластической деформации.
• Генерация и накопление деформационных точечных дефектов.
• Формирование субструктур деформации.
• Глава 5. ДИСЛОКАЦИОННАЯ КИНЕТИКА СПЛАВОВ СО СВЕРХСТРУКТУРОЙ L1₂. БАЛАНС ДАЛЬНЕГО ПОРЯДКА.
• Накопление дислокаций в сплавах со сверхструктурой L1₂.
• 1. Генерация сдвигообразующих дислокаций.
• 2. Накопление дислокационных барьеров.
• 3. Аннигиляция сдвигообразующих дислокаций.
• Накопление точечных дефектов в сплавах со сверхструктурой L1₂.
• 1. Генерация точечных дефектов.
• 2. Аннигиляция точечных дефектов на дислокациях.
• 3. Взаимная аннигиляция точечных дефектов.
• Генерация антифазных границ в сплавах со сверхструктурой L1₂.
• 1. Генерация антифазных границ вследствие перерезания скользящими сверхдислокациями термических антифазных границ.
• 2. Генерация трубок антифазных границ.
• 3. Генерация антифазных границ вследствие переползания краевых сверхдислокаций.
• 4. Генерация антифазных границ вследствие накопления сверхдислокаций.
• 5. Генерация антифазных границ вследствие движения одиночных дислокаций.
• Процессы разрушения дальнего атомного порядка в сплавах со сверхструктурой L1₂.
• 1. Разрушение дальнего атомного порядка вблизи антифазных границ.
• 2. Деформационное разрушение дальнего атомного порядка, обусловленное осаждением межузельных атомов на вакантные места.
• 3. Диффузионное упорядочение.
• Формирование сопротивления деформированию в сплавах со сверхструктурой L1₂.
• Скорость пластической деформации сплавов со сверхструктурой L1₂.
• Математическая модель деформации сплавов со сверхструктурой L1₂ без учета разрушения дальнего атомного порядка.
• Математическая модель деформации сплавов со сверхструктурой L1₂ с учетом разрушения дальнего атомного порядка.
• Математическая модель деформации сплавов со сверхструктурой L1₂ с промежуточным состоянием порядка.
• Математическая модель ползучести сплавов со сверхструктурой L1₂.
• Результаты расчетов.
• 1. Расчёт концентрации деформационных точечных дефектов в сплавах со сверхструктурой L1₂.
• 2. Расчёт вклада механизмов генерации антифазных границ в деформационное упрочнение сплавов со сверхструктурой L1₂.
• 3. Расчёт вклада механизмов генерации антифазных границ и точечных дефектов в деформационное разрушение дальнего атомного порядка сплавов со сверхструктурой L1₂.
• 4. Расчёт кривых деформационного упрочнения сплавов со сверхструктурой L1₂ с промежуточным состоянием порядка.
• 5. Расчёт кривых ползучести сплавов со сверхструктурой L1₂.
• Глава 6. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИОННОГО УПРОЧНЕНИЯ И ЭВОЛЮЦИИ ДЕФОРМАЦИОННОЙ ДЕФЕКТНОЙ СРЕДЫ ГЦК-МАТЕРИАЛОВ С КОГЕРЕНТНЫМИ И НЕКОГЕРЕНТНЫМИ УПРОЧНЯЮЩИМИ ЧАСТИЦАМИ.
• Математическая модель пластической деформации ГЦК-материалов с некогерентной упрочняющей фазой.
• 1. Интенсивность генерации деформационных дефектов при кристаллографическом скольжении.
• 2. Математическое моделирование аннигиляции деформационных дефектов.
• 3. Уравнение, связывающее скорость пластической деформации, приложенное напряжение и плотность дислокаций.
• 4. Результаты вычислительных экспериментов. Некогерентные упрочняющие частицы.
• Математическая модель пластической деформации ГЦК-материалов с когерентной упрочняющей фазой.
• Математическая модель пластической деформации ГЦК-материалов с когерентной упрочняющей фазой, упорядоченной по типу L1₂.
• Обсуждение результатов моделирования.
• Глава 7. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИИ МАКРОСКОПИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ И МАКРОСКОПИЧЕСКОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ ДЕФОРМАЦИИ В МОДЕЛИ СИНТЕЗА ПОДХОДОВ ДИСЛОКАЦИОННОЙ КИНЕТИКИ И МЕХАНИКИ ДЕФОРМИРУЕМОГО ТВЕРДОГО ТЕЛА.
• Экспериментальные наблюдения макролокализации пластической деформации монокристаллов.
• 1. Суперлокализация деформации в монокристаллах Ni₃Ge при квазистатическом сжатии. Влияние оси деформации монокристалла.
• 2. Кристаллогеометрия расположения полос суперлокализации.
• 3. Структура и ширина полосы суперлокализации.
• 4. Дислокационная структура.
• 5. Схема развития пластической деформации монокристаллов Ni₃Ge, ориентированных вблизи оси [001], при температурах 873-973 К.
• 6. Потеря устойчивости однородной пластической деформации монокристаллов сплава Ni₃Ge в условиях ползучести.
• 7. Дислокационная структура образцов после ползучести внутри области локализованного сдвига и вне ее.
• 8. Условия наблюдения суперлокализации пластической деформации монокристаллов сплава Ni₃Ge.
• Физическая модель макроскопической локализации деформации в сплавах со сверхструктурой L1₂.
• Математическая модель механики деформируемого твердого тела.
• 1. Универсальные уравнения механики сплошной среды.
• 2. Определяющие соотношения для упруго пластического течения.
• 3. Реализация синтеза моделей дислокационной кинетики сплавов L1₂ сверхструктурой и механики деформируемого твердого тела.
• 4. Уравнения состояния.
• 5. Влияние упрочнения материалов на процессы деформирования и разрушения цилиндрических стержней при одноосном растяжении и сжатии.
• Исследование суперлокализации пластической деформации методом компьютерного моделирования.
• 1. Расчёт формоизменений образца для сценария монотонно возрастающего упрочнения элементарного объема деформационной среды.
• 2. Залечивание концентраторов напряжений в условиях монотонного упрочнения элемента деформационной среды.
• 3. Влияние уровня деформирующих напряжений на локализацию деформации в условиях немонотонного упрочнения элемента деформационной среды.
• Библиографический список.