《位错的应力场及应变能》课件

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《位错的应力场及应变能》应力分量与应变分量完全弹性体，服从虎克定律各向同性连续介质，可以用连续函数表示基本假设（连续介质模型）对位错线周围r0以内部分不适用—畸变严重，不符合上述基本假设位错中心原子错排严重，且位错周围的原子也相应偏离平衡位置－应力场

晶体内能增加ElasticfieldsofdislocationsDisplacementsandstresses按弹性理论，可求得螺型位错周围只有一个切应变：

所以相应的各应力分量分别为：

其中：G为切变模量，b为柏氏矢量，r为距位错中心的距离或者用直角坐标表示：

螺型位错应力场

刃型位错的应力场比螺型位错复杂的多。根据模型所示，经计算可得刃型位错周围各应力分量以圆柱坐标表示为：

刃型位错应力场2.Tensionbelowit1.Compressionabovetheglideplane3.Maximumshearstressesontheglideplane位错的能量

位错的存在引起晶格畸变，导致晶体能量增高。此增量称为位错的应变能，或简称位错能。

在位错线的周围存在内应力，例如刃型位错，在多余半原子面区域为压应力，而缺少半原子面的区域存在着拉应力；在螺位错周围存在的是切应力。所以位错周围存在弹性应变能。由于位错的存在，在其周围存在一应力场。

位错应变能位错中心处原子严重错排，周围原子偏离中心位置－位错周围产生应力场，晶体的内能也增加。因晶体中存在位错而使晶体增加内能－位错的应变能。1.位错的能量包括两部分：Ec和Ee。2.位错的应变能与柏氏矢量的平方成正比。

,常用金属材料的约为1/3，故螺型位错的弹性应变能约为刃型位错的2/3。4.位错的能量是以单位长度的能量来定义的，故位错能量还与位错线的形状有关。

5.位错的存在均会使体系的内能升高，虽然位错的存在也会引起晶体中熵值的增加，但相对来说熵值增加有限，可以忽略不计

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