Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Кибиткин В.В., Солодушкин А.И., Плешанов В.С




АЛГОРИТМ ВЫДЕЛЕНИЯ ВИХРЕВЫХ СТРУКТУР В ДЕФОРМИРУЕМОМ МАТЕРИАЛЕ

ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА ДЕФОРМАЦИИ КРУЧЕНИЕМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ НА ТЕКСТУРУ ВТСП КЕРАМИКИ Bi(Pb)2223

Пархимович Н.Ю.1, Имаев М.Ф.1,2

1Институт проблем сверхпластичности металлов РАН, Уфа

2Башкирский государственный университет, Уфа

kolyan-ufalug@yandex.ru

 

Керамика Bi(Pb)2Sr2Ca2Cu3O10 {Bi(Pb)2223}, благодаря своей нетоксичности и высокой температуре сверхпроводящего перехода (Tс = 105–110 K) перспективна для практического применения как в качестве лент и проводов, так и в виде объем- ных изделий. Из Bi(Pb)2223 могут быть изготовлены магнитные подшипники, на- копители энергии, компактные ограничители тока короткого замыкания в электри- ческих цепях, моторы и генераторы с высоким КПД и низким уровнем шума.

Плотность транспортного критического тока сильно зависит от разориенти- ровки зерен, поэтому для достижения высоких сверхпроводящих свойств необхо- димо получить острую текстуру. В то время как провода и ленты получают мето- дом «порошок в трубе» в сочетании с одноосным сжатием, для получения тексту-


рованного объемного материала целесообразно применять горячую деформацию методом кручения под квазигидростатическим давлением [1,2].

В данной работе образцы Bi(Pb)2223 в форме таблеток подвергали деформа- ции кручением под давлением на машине сложного нагружения. Условия дефор- мации следующие: осевая нагрузка 2500 Н, интервал температур деформации 855– 930oС, интервал скоростей кручения 4–17х10-4 об/мин, интервал углов кручения 5– 90о.

Обнаружено, что режим деформации оказывает сильное влияние на размер колоний зерен, фазовый состав и текстуру керамики. Деформация в метастабиль- ной области температур (Т > 870оС) сопровождается выделением мелких частиц вторичных фаз в результате частичного распада матричной фазы Bi(Pb)2223. Про- веден качественный и количественный анализ формирующихся частиц. Установ-

лено, что максимум текстуры формируется в метастабильной температурной об- ласти. Исследовано влияние скорости кручения на параметры структуры и тексту- ру керамики Bi(Pb)2223.

 

1. Imayev M.F., Daminov R.R., Reissner M., Steiner W., Makarova M.V., Kazin P.E. Microstructure, texture and superconducting properties of Bi2212 ceramics, deformed by torsion under pressure // Physica C. 2007. Vol. 467. P. 14-26.

2. Имаев М.Ф., Кабирова Д.Б. Формирование базисной текстуры при горячей деформа- ции ВТСП керамики YBa2Cu3O7-x // Перспективные материалы. 2009. Вып.7. С. 124- 129.

 

Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, Россия

vvk@ispms.tsc.ru

 



Исследование пластического течения материала при механическом воздейст- вии характеризуется векторным полем необратимых смещений. Хотя поведение твёрдого деформируемого тела отличается от поведения жидкости или газа, в нём также могут формироваться и развиваться вихревые структуры. Метод корреляции цифровых изображений (КЦИ) позволяет эффективно исследовать неоднородности деформации материала и её эволюцию.

Вихрем будем считать такой характер плоского течения, когда вектор смеще- ния нормален своему радиус-вектору, проведённому из его центра, а циркуляция по линиям тока отлична от нуля. Этому определению соответствует условие x¢ux + y¢uy = 0, где x¢, y¢ - координаты радиус-вектора в локальной системе координат X¢OY¢, ux, uy - проекции вектора. При обработке данных эксперимента возникает задача идентификации этого вихря, определения его размеров и центра.

Моделирование было выполнено на примере вихревого поля с постоянной

. . .


амплитудой u0, имеющего вид

полярной системе координат.


u = u0ej, где ej - тангенциальный орт в локальной


Для поиска центра вихря выполнялось сканирование в пределах всего век- торного поля с глобальной системой координат XOY квадратными участками раз-


мером R´R. В каждом текущем положении (i, j) в пределах участка рассчитывались значения функционала d, который имеет вид

R R


di, j =


|{åå[x '(i ') × uxi, j (i ', j ') + y uyi, j (i ', j ')]}|.

i '=1 j '=1


На рисунке приведено его пространственное распределение. Видно, что су- ществует область с минимальными значениями функционала, которая имеет вид наклонного отрезка. Размер этого отрезка равен диаметру вихря, а его середина со- ответствует координатам центра вихря. Угол наклона отрезка определяется на- правлением вращения.


 

Рис.Пространственное распределение функ- ционала d. R = 15, u0 = 1


Использование модуля позво- ляет свести задачу к поиску экстре- мума. Значения функционала, от- личные от минимального, связаны с тем, что радиус-вектор отсчитыва- ется не от центра вращения. Легко также показать, что постоянная со- ставляющая векторного поля до- бавляет некоторую константу к значению функционала и поэтому не влияет на его работу.

Данный подход имеет общий характер, не зависит от других ха- рактеристик вихря и показал свою работоспособность для векторных полей, полученных методом КЦИ.


 





Дата добавления: 2017-01-14; Просмотров: 24; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:





studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ‚аш ip: 23.20.147.6
Генерация страницы за: 0.093 сек.