กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

ความยืดหยุ่นของผลึก

ความยืดหยุ่นของผลึก เป็นเทคนิคการคำนวณระดับเมโซสเกลที่คำนึงถึงความไม่สมมาตรทางผลึกศาสตร์ในการจำลองพฤติกรรมทางกลของ วัสดุ ผลึกหลายผลึก...

ความยืดหยุ่นของผลึก

ความยืดหยุ่นของผลึกเป็นเทคนิคการคำนวณระดับเมโซสเกลที่คำนึงถึงความไม่สมมาตรทางผลึกศาสตร์ในการจำลองพฤติกรรมทางกลของ วัสดุ ผลึกหลายผลึกโดยทั่วไปเทคนิคนี้ใช้ในการศึกษาการเสียรูปผ่านกระบวนการเลื่อนอย่างไรก็ตาม ความยืดหยุ่นของผลึกบางรูปแบบสามารถรวมกลไกการเสียรูปอื่นๆ เช่นการเกิดแฝดและการเปลี่ยนแปลงเฟสได้[ 1 ]ความยืดหยุ่นของผลึกใช้เพื่อหาความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นและความเครียดที่จับภาพฟิสิกส์พื้นฐานในระดับผลึก ดังนั้นจึงสามารถใช้ในการทำนายไม่เพียงแค่ การตอบสนอง ความเค้น-ความเครียดของวัสดุเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิวัฒนาการของเนื้อ สัมผัส การกระจายสนาม กลศาสตร์ระดับจุลภาคและบริเวณที่มีการกระจายความเครียดเฉพาะที่ด้วย[ 2 ]สูตรพลาสติกของผลึกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสองสูตร ได้แก่ สูตรที่อิงตามวิธีองค์ประกอบจำกัดที่เรียกว่า Crystal Plasticity Finite Element Method (CPFEM) [ 3 ]ซึ่งพัฒนาขึ้นโดยอิงตามสูตรความเครียดจำกัดสำหรับกลศาสตร์ และสูตรสเปกตรัมซึ่งมีประสิทธิภาพในการคำนวณมากกว่าเนื่องจากการแปลงฟูริเยร์แบบเร็วแต่ขึ้นอยู่กับสูตรความเครียดขนาดเล็กสำหรับกลศาสตร์[ 4 ] [ 5 ]

แนวคิดพื้นฐาน

ทฤษฎีความยืดหยุ่นของผลึกนั้นตั้งอยู่บนสมมติฐานที่ว่า การเปลี่ยนแปลงรูปร่างใดๆ ที่เกิดขึ้นกับวัสดุจะถูกรองรับด้วยกระบวนการเลื่อน (slip) โดยที่การเคลื่อนที่ของดิสโลเคชันเกิดขึ้นบนระบบการเลื่อน (slip system) นอกจากนี้ ยัง ถือว่า กฎของ Schmidนั้นใช้ได้ โดยระบบการเลื่อนจะถือว่าทำงานอยู่เมื่อความเค้นเฉือน ที่เกิดขึ้น ตามระบบการเลื่อนนั้นเกินกว่าความเค้นเฉือนวิกฤตของระบบการเลื่อนนั้น เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงรูปร่างที่เกิดขึ้นนั้นเกิดขึ้นในกรอบอ้างอิงของตัวอย่างในระดับมหภาค และการเลื่อนเกิดขึ้นในกรอบอ้างอิงของผลึกเดี่ยว ดังนั้น เพื่อให้สามารถใช้ความสัมพันธ์เชิงโครงสร้างได้อย่างสอดคล้อง จึงจำเป็นต้องมีแผนที่การวางแนว (เช่น โดยใช้มุม Bunge-Euler ) สำหรับแต่ละเกรนในผลึกหลายเกรน ข้อมูลการวางแนวนี้สามารถใช้ในการแปลงเทนเซอร์ที่เกี่ยวข้องระหว่างกรอบอ้างอิงของผลึกและกรอบอ้างอิงของตัวอย่าง ระบบการเลื่อนจะถูกอธิบายโดยเทนเซอร์ของ Schmid ซึ่งเป็นผลคูณเทนเซอร์ของเวกเตอร์ Burgersและเวกเตอร์ตั้งฉากของระนาบการเลื่อน และเทนเซอร์ของ Schmid จะถูกใช้เพื่อหาความเค้นเฉือนที่เกิดขึ้นในแต่ละระบบการเลื่อน แต่ละระบบการเลื่อนสามารถเกิดการเฉือนได้ในปริมาณที่แตกต่างกัน และการได้มาซึ่งอัตราการเฉือนเหล่านี้เป็นหัวใจสำคัญของพลาสติกของผลึก นอกจากนี้ การติดตามความเครียดที่สะสมจะทำให้ความเค้นเฉือนที่แก้ไขแล้วที่สำคัญได้รับการปรับปรุงตามแบบจำลองการแข็งตัวต่างๆ (เช่นกฎการแข็งตัวของ Voce ) และสิ่งนี้จะฟื้นคืนการตอบสนองความเค้น-ความเครียดระดับมหภาคที่สังเกตได้สำหรับวัสดุ วิวัฒนาการของเนื้อสัมผัสจะถูกบันทึกโดยการปรับปรุงการวางแนวผลึกของเกรนตามปริมาณการเสียรูปของแต่ละเกรน[ 2 ] [ 5 ]

อ่านเพิ่มเติม

  • Dunne, Fionn ; Petrinic, Nik (2005-06-09). Introduction to Computational Plasticity . OUP Oxford. ISBN 978-0-19-151380-0.
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Crystal_plasticity&oldid=1317319405 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ความยืดหยุ่นของผลึก

ความยืดหยุ่นของผลึก เป็นเทคนิคการคำนวณระดับเมโซสเกลที่คำนึงถึงความไม่สมมาตรทางผลึกศาสตร์ในการจำลองพฤติกรรมทางกลของ วัสดุ ผลึกหลายผลึก...

แนวคิดพื้นฐาน

ทฤษฎีความยืดหยุ่นของผลึกนั้นตั้งอยู่บนสมมติฐานที่ว่า การเปลี่ยนแปลงรูปร่างใดๆ ที่เกิดขึ้นกับวัสดุจะถูกรองรับด้วยกระบวนการเลื่อน (slip) โดยที่การเคลื่อนที่ของดิสโลเคชันเกิดขึ้นบนระบบการเลื่อน (slip system) นอกจากนี้ ยัง ถือว่า กฎของ Schmid นั้นใช้ได้...

อ่านเพิ่มเติม

Dunne, Fionn ; Petrinic, Nik (2005-06-09). Introduction to Computational Plasticity . OUP Oxford. ISBN 978-0-19-151380-0 . ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Crystal_plasticity&oldid=1317319405 "