Силы, действующие на дислокацию

Следовательно, дислокация не может двигаться в кристалле быстрее звука

Движение дислокации вызывает пластическую деформацию кристалла, т.е. дислокация совершает работу. Учитывая это, можно оперировать представлением о действии некоторой силы на линию дислокации как на самостоятельный физический объект. Фактически же дислокация — не частица, не тело, а особая конфигурация в расположении атомов. Следовательно, ниже речь идет о силе, действующей на эту конфигурацию, и такую силу не следует смешивать с силами, действующими на атомы. Это наглядно видно из рассмотрения атомного механизма перемещения винтовой дислокации на рис. 32.

В общем случае на дислокацию действуют силы разного происхождения: внешние силы, приложенные к поверхности кристалла, внутренние силы от действия поля напряжений вокруг соседних дислокаций, инородных атомов и других несовершенств.

Ниже рассматривается случай действия только внешних сил (внутренние напряжения от других дефектов отсутствуют). Основная идея расчета состоит в следующем. Кристалл от внешнего источника получает дополнительную энергию в виде механической работы А. Вся эта энергия переходит в работу A _д, совершаемую силой F _д, действующей на дислокацию (A _д = A).

Рассмотрим краевую дислокацию на рис. 21 и 26. Однородные касательные напряжения τ от внешней силы F, совершив сквозной сдвиг верхней части кристалла относительно нижней на величину b, произведут работу A = Fb. Так как касательные напряжения действуют на площади l ₁/ l ₂, где l ₁ — длина и l ₂ — ширина кристалла, то сила, действующая в_ этой плоскости, F =τ l ₁ l ₂ и А= bτ l ₁ l ₂ .

Нашей целью является вычисление силы f, действующей на единицу длины дислокации. Сила, действующая на всю дислокацию, F _д = f l ₂.

При перемещении дислокации через всю длину кристалла l ₁ работа этой силы A _д = F _д l ₁= f·l ₁ l ₂. Она, как уже указывалось, равна затраченной работе A. Следовательно, f·l ₁ l ₂ = b·τ l ₁ l ₂. Откуда

Дата добавления: 2014-01-07