نابجایی های ضروری هندسی، نابجایی هایی هستند که برای خمش پلاستیک در یک ماده کریستالی مورد نیاز هستند[ ۱] . آنها زمانی که تغییر شکل پلاستیک یک ماده با شیب کرنش پلاستیک داخلی همراه باشد، به وجود می آیند. [ ۲] آنها بر خلاف نابجایی های ذخیره شده احتمالی، با احتمال مثبت و منفی برابر ، که هنگام جریان پلاستیک از فرآیندهای تکثیر نابجایی همچون منبع فرانک - رید به وجود می آیند.
در اثر پیشرفت کرنش چگالی نابجایی افزایش می یابد اما تحرک نابجایی ها کاهش می یابد. نابجایی ها توسط راه های مختلفی انباشته می شوند. بسیاری از نابجایی ها در اثر تکثیر نابجایی به وجود می آیند که به صورت تصادفی به هم میرسند. به این نابجایی ها، نابجایی احتمالی با چگالی ρs گویند. [ ۲] آنها نابجایی هایی ناشی از فرایند به دام انداختن تصادفی هنگام تغییر شکل پلاستیک هستند. [ ۳]
علاوه بر نابجایی های احتمالی، نابجایی های ضروری هندسی در اثر گرادیان کرنشی ناشی از محدودیت های هندسی در شبکه بلور انباشته میشود. در این حالت، تغییر شکل پلاستیک با گرادیان کرنش پلاستیک درونی همراه است. تئوری نابجایی های ضروری هندسی توسط “Nye”[ ۴] در سال 1953 ارائه شده بود. از آنجایی که نابجایی های ضروری هندسی همراه با نابجایی احتمالی رخ میدهند، چگالی کل جمع دو چگالی نابجایی است. ( ρs+ρgکه ρgچگالی نابجایی های ضروری هندسی است. )
از خمش پلاستیک بلور منفرد می توان برای نشان دادن مفهوم نابجایی های ضروری هندسی استفاده کرد که صفحه های لغزش و جهت بلور، موازی جهت خمش است. بلور ایده آل ( بدون تغییر شکل ) به طول l و ضخامت t داریم. هنگامی که میله بلوری به انحنا r خم شده است، گرادیان کرنشی به وجود می آید که کرنش کششی در نیمه بالایی میله رخ میدهد و طول سطح بالایی را از l به l+dl افزایش میدهد. dl در اینجا عددی مثبت است و اندازه آن tΘ/2 است. به طور مشابه، طول سطح درونی بلور به دلیل کرنش فشاری ناشی از خمش از l به l - dl کاهش یافته است. پس گرادیان کرنش، تفاوت کرنش بین سطح بیرونی و درونی بلور تقسیم بر فاصله گرادیان است.
s t r a i n g r a d i e n t = 2 d l / l t = 2 t θ / 2 l t = θ l . از آنجا که l = r θ ، s t r a i n g r a d i e n t = 1 r .
طول سطح تقسیم بر فاصله بین اتمی برابر تعداد صفحات بلور روی این سطح است. فاصله بین اتمی b برابر با اندازه بردار برگرز b است. پس تعداد صفحات بلور روی سطح بیرونی برابر ( l+dl ) /b و روی صفحه درونی برابر ( l - dl ) /b است. پس، مفهوم نابجایی های ضروری هندسی معرفی میکند که همان نابجایی لبه ای های هم جهت، تفاوت تعداد صفحه های اتمی بین دو سطح را جبران میکند. چگالی نابجایی های ضروری هندسی ρg برابر با تفاوت طول تقسیم بر مساحت سطح بلور.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفدر اثر پیشرفت کرنش چگالی نابجایی افزایش می یابد اما تحرک نابجایی ها کاهش می یابد. نابجایی ها توسط راه های مختلفی انباشته می شوند. بسیاری از نابجایی ها در اثر تکثیر نابجایی به وجود می آیند که به صورت تصادفی به هم میرسند. به این نابجایی ها، نابجایی احتمالی با چگالی ρs گویند. [ ۲] آنها نابجایی هایی ناشی از فرایند به دام انداختن تصادفی هنگام تغییر شکل پلاستیک هستند. [ ۳]
علاوه بر نابجایی های احتمالی، نابجایی های ضروری هندسی در اثر گرادیان کرنشی ناشی از محدودیت های هندسی در شبکه بلور انباشته میشود. در این حالت، تغییر شکل پلاستیک با گرادیان کرنش پلاستیک درونی همراه است. تئوری نابجایی های ضروری هندسی توسط “Nye”[ ۴] در سال 1953 ارائه شده بود. از آنجایی که نابجایی های ضروری هندسی همراه با نابجایی احتمالی رخ میدهند، چگالی کل جمع دو چگالی نابجایی است. ( ρs+ρgکه ρgچگالی نابجایی های ضروری هندسی است. )
از خمش پلاستیک بلور منفرد می توان برای نشان دادن مفهوم نابجایی های ضروری هندسی استفاده کرد که صفحه های لغزش و جهت بلور، موازی جهت خمش است. بلور ایده آل ( بدون تغییر شکل ) به طول l و ضخامت t داریم. هنگامی که میله بلوری به انحنا r خم شده است، گرادیان کرنشی به وجود می آید که کرنش کششی در نیمه بالایی میله رخ میدهد و طول سطح بالایی را از l به l+dl افزایش میدهد. dl در اینجا عددی مثبت است و اندازه آن tΘ/2 است. به طور مشابه، طول سطح درونی بلور به دلیل کرنش فشاری ناشی از خمش از l به l - dl کاهش یافته است. پس گرادیان کرنش، تفاوت کرنش بین سطح بیرونی و درونی بلور تقسیم بر فاصله گرادیان است.
s t r a i n g r a d i e n t = 2 d l / l t = 2 t θ / 2 l t = θ l . از آنجا که l = r θ ، s t r a i n g r a d i e n t = 1 r .
طول سطح تقسیم بر فاصله بین اتمی برابر تعداد صفحات بلور روی این سطح است. فاصله بین اتمی b برابر با اندازه بردار برگرز b است. پس تعداد صفحات بلور روی سطح بیرونی برابر ( l+dl ) /b و روی صفحه درونی برابر ( l - dl ) /b است. پس، مفهوم نابجایی های ضروری هندسی معرفی میکند که همان نابجایی لبه ای های هم جهت، تفاوت تعداد صفحه های اتمی بین دو سطح را جبران میکند. چگالی نابجایی های ضروری هندسی ρg برابر با تفاوت طول تقسیم بر مساحت سطح بلور.
wiki: نابجایی ضروری هندسی