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什么是组态力或构形力?

发布时间:2020-07-15 15:37

  什么是组态力或构形力?

  材料科学基础中说作用于位错的力是一种组态力,有点弄不懂,百度了也点靠谱的回答。

  题主说的这个组态力更多时候被称作构形力 (Configurational force), 最早来自于英国物理学家艾希贝(J. D. Eshelby)在1951年的经典论文“The force on an elastic singularity”(Phil. Trans. R. Soc. Lond. A, Vol.244, pp.87-112)中提出“缺陷上的力”的构想

  从连续介质力学的角度,我们通常说的力都是物理空间的力(重力,电磁力),什么意思,物理空间的力对物理空间积分等于功。反过来,比如重力势能对物理空间坐标求导就得到了重力,一个物体位移变化,重力势能变化,物理空间的力作功。

  但是材料构形也会变化,比如裂纹扩展,位错,界面移动等。我们认为构形力做功导致这些变化。系统能量在构形空间对材料构形坐标求导就得到构形力. 我们把物理空间得坐标用

  那么怎么计算构形力呢,艾希贝当年作了这么一个思想实验,在某个线弹性固体里面有一个点奇异,他导致整个固体有一定的弹性能,如果我们把它移动

  那么我们怎么改变点缺陷的位置呢,用如下办法 (要理解下面的需要一些基本弹性力学知识

  )。我们考察这个固体(1)和它得一个复制品(2)。在(1)中沿某包括这个缺陷的曲面S把材料挖出来,然后在空洞表面施加一定表面力使固体其余部分状态跟以前一样。然后在(2)中,不沿着S,而是沿着从S位移一个

  的S把里面得固体切出来,然后把这块放进(1)的空洞中,这个效果不就跟在(1)里把缺陷移动

  那么这个构形力就有两部分,一部分是本地弹性能变化导致的,一部分是推动缺陷做功导致的。

  (Configurational force),有时也叫艾希贝张量(Eshelby tensor),对于不同的缺陷,本构关系有不同的形式。亚洲城ca88唯一官网,后来哈佛大学教授JR Rice1968年提出了一个J积分,其实和这个构形力是一个东西。他的散度通常表征材料构形演化的趋势, 因为材料结构总倾向于往自由能减小的方向演化。

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