Serrated Yielding: Crystal Viscoplastic Models

Abstract

Трусов П.В., Чечулина Е.А. Прерывистая текучесть: модели, основанные на физических теориях пластичности // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. -2017. -№ 1. -С. 134-163. DOI: 10.15593/perm.mech/2017. Прерывистая текучесть как проявление неустойчивости пластического дефор-мирования обнаруживается в ряде металлов и сплавов в определенных диапазо-нах скоростей деформации и температур при различных нагружениях. Процессы неупругого деформирования и свойства поликристаллических материалов на мак-роуровне, как показывают многочисленные экспериментальные и теоретические исследования, существенным образом определяются состоянием эволюциони-рующей мезо-и микроструктуры материала. Для описания пластической неустой-чивости необходимо создание математических моделей, позволяющих учитывать самоорганизацию микроструктурных процессов, которые в конечном счете могут привести к спонтанному появлению локализации деформации.В статье (Трусов П.В., Чечулина Е.А. Прерывистая текучесть: физические механиз-мы, экспериментальные данные, макрофеноменологические модели // Вестник ПНИПУ. Механика. 2014. № 3. С. 186-232) был представлен краткий обзор работ, посвященных описанию физических механизмов и экспериментальных исследований прерывистой пластичности, рассмотрены также наиболее известные макрофеноменологические моде-ли. Однако для корректного описания пластической деформации и ее неоднородности, для учета наиболее значимых реальных физических механизмов, определяющих её и сопутствующих ей, необходимо изучать поведение материала на более низких, чем мак-роуровень, масштабных уровнях. Пластическая деформация обусловлена неоднородным (во времени и пространстве) движением элементарных носителей пластической дефор-мации -дислокаций. Дислокации и барьеры дислокационной (Ломера-Коттрелла, иммо-бильные дислокации) и недислокационной природы (облака примесных атомов, твердых частиц, выделений вторичной фазы и т.д.) позволяют описывать многоуровневые модели на мезо-и микроуровне.В настоящей статье предлагается краткий обзор теоретических работ, осно-ванных на физических теориях пластичности, посвященных описанию особенно-стей деформирования сплавов в температурно-скоростных диапазонах, в которых существенное влияние на поведение материалов оказывают диффузионные про-цессы. Особое внимание уделено описанию эффекта Портевена-Ле Шателье (ПЛШ), возникновение которого большинство авторов связывают с взаимодействи-ем дислокаций с атмосферами примесных атомов. © ПНИПУ Ключевые слова:обзор, эффект Портевена-Ле Шателье, прерывистая текучесть, деформационное старение, отрицательная чувствительность к скорости деформации, неустойчивость, конститутивные модели, многоуровневые модели, модели, основанные на физических теориях вязкопластичности, дислокационные модели.