Методика эксперимента.
Установка для проведения эксперимента представляет собой гидравлический пресс со встроенными встречными пуансонами Бриджмена [1-15], один из которых можно вращать с различной скоростью. Образец помещался между пуансонами, сжимался, а затем деформировался при повороте одного из пуансонов. При достижении некоторой величины пластичной деформации, вращение пуансона прекращалось и проводилось наблюдение за изменением напряжения сдвига.
Расчеты.
Изменение вращающего момента определяется выражением:
, где F - сила сдвига, RM - радиус шестерни,
r - радиус пуансона (образца) =3мм.
Расчет энергии активации и активационного объема.
; ,
,
, .
Примем: , где U - энергия активации процесса при данных условиях проведения эксперимента, - постоянная Больцмана,T - температура, при которой проводится эксперимент.
Расчет проводится в предположении, что V не зависят от сжимающего напряжения.
, ,
Аналогичным образом проводим оценочные расчеты активационного объема. При этом расчет проводим для двух давлений, незначительно отличающихся друг от друга, чтобы условия протекания процессов при деформации были близки по параметрам.
; ;
где E-энергия активации при P=0
Величина сжимающего напряжения (давления) P определялась по формуле
Рисунок 1. Результаты эксперимента
Получены следующие оценки энергии активации: для Н эВ.
Для Н эВ.
M3.
Расчеты проведены при времени выдержки после остановки вращения одного из пуансонов- t=12 с.
В данном случае зависимость энергии активации и соответственно активационного объема от времени выдержки свидетельствует о том, что происходит последовательная смена релаксации различных дефектов, накопленных в результате пластической деформации.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Брэдли К. Применение техники высокого давления при исследовании твердого тела. - М.: Мир, 1972.- 231с.
- Бриджмен П. Исследование больших пластических деформаций и разрыва. - М.: Иностранная литература, 1955.- 444с.
- Бриджмен П.В. Физика высоких давлений. - М - Л.: ОНТИ, 1935.- 402с.
- Бриджмен П.В. Новейшие работы в области высоких давлений. - М.: Изд-во иностранной литературы, 1948.- 299с.
- Войнберг Ф. Приборы и методы физического металловедения. - М.: Мир, 1973.- Т.1,2.
- Верещагин Л.Ф. Твердое тело при высоких давлениях. - М.: Наука, 1981.- 206с.
- Верещагин Л.Ф. Синтетические алмазы и гидроэкструзия. - М.: Наука, 1982.- 328с.
- Верещагин Л.Ф., Шапочкин В.А. Влияние гидростатического давления на сопротивление сдвигу в твердых телах//ФММ.- 1960.- Т.9.- С.258-264.
- Верещагин Л.Ф., Кабалкина С.С. Рентгеноструктурные исследования при высоком давлении.- М.: Наука, 1979.- 173с.
- Верещагин Л.Ф., Шапочкин В.А., Пирогов Л.Б. Об остаточной прочности при сдвиге под давлением //ФММ. - 1960.- Т.10. - Вып.5.- С.783-785.
- Верещагин Л.Ф., Зубова Е.В. Зависимость силы сдвига элементов от порядкового номера при больших давлениях //ФММ.- 1957.- Т.5.- Вып.1.- С.171-173.
- Верещагин Л.Ф., Шапочкин В.А. Исследование силы сдвига материалов при гидростатическом давлении до 17.103кг/см2 и выше.//ФММ.- 1959.- Т.7.- Вып.3.- С.479.
- Верещагин Л.Ф., Зубова Е.В. Измерение напряжения сдвига ряда вещества при давлении до 100000атм. //ДАН СССР.- 1960.- 134.- М 4.- 787с.
- Верещагин Л.Ф., Зубова Е.В., Бургина К.П. Получение плотных модификаций германия и кремния в условиях одновременного действия высокого давления и напряжения сдвига. //ДАН СССР.- 1966.- № 2.- С.314-315.
- Верещагин Л.Ф., Зубова Е.В., Бургина К.П. Поведение окислов при действии высокого давления с одновременным приложением сдвига.//ДАН СССР.- 1971.- Т.196.- №4.- С.817.