ПРЕДИСЛОВИЕ ..................................................... 3
ВВЕДЕНИЕ ........................................................ 4
Глава 1. ПРОЧНОСТЬ АТОМНЫХ СВЯЗЕЙ .............................. 11
1.1. Разрушение идеальных кристаллов в однородном поле
напряжений ................................................ 11
1.1.1. Некоторые закономерности объемно-энергетических
изменений в твердых телах .......................... 13
1.1.1.1. Закономерности изменения плотности
энергии при нагреве ....................... 13
1.1.1.2. Энергоемкость упругих искажений решетки ... 21
1.1.2. Некоторые следствия, вытекающие из принципа
сохранения плотности энергии ....................... 26
1.1.2.1. Соотношение Грюнайзена .................... 26
1.1.2.2. Упругие постоянные твердого тела .......... 30
1.1.2.3. Поверхностная энергия твердых тел ......... 33
1.1.3. Предельная прочность атомных связей ................ 39
1.1.4. Теоретическая прочность на сдвиг ................... 47
1.2. Атомистика деформации и разрушения бездефектного
кристалла ................................................. 54
1.2.1. Предельная прочность бездефектного кристалла«при
одноосном растяжении ............................... 54
1.2.2. Влияние нормальных напряжений на критическое
напряжение сдвиговой нестабильности решетки ........ 71
1.2.3. Температурная зависимость напряжения потери
устойчивости нанокристалла ......................... 74
1.2.4. Деформация и разрушение кристалла в условиях
гидростатического растяжения ....................... 81
1.3. Прочность кристаллов, содержащих идеальноострые
нанотрещины ............................................... 98
1.3.1. Энергетическая модель Гриффитса .................... 98
1.3.2. Силовая модель потери устойчивости нанотрещины .... 105
1.3.3. Использование концепции критической плотности
энергии при описании разрушения ................... 107
1.3.4. Геометрия нанотрещин в стали ...................... 113
1.3.5. Экспериментальная проверка моделей разрушения
твердого тела ..................................... 114
1.3.6. Принципы оптимизации структуры сплавов ............ 121
1.3.7. Сравнение двух моделей предельной прочности
твердого тела ..................................... 126
1.4. Диффузия в условиях больших упругих деформаций решетки ... 130
Глава 2. ПРЕДЕЛЬНАЯ ПРОЧНОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ .............. 142
2.1. Микро- и макроразрушение поликристаллических металлов
и сплавов ................................................ 144
2.1.1. Ab-initio теория разрушения поликристаллических
металлов и сплавов ................................ 150
2.1.1.1. Основные свойства зародышевых трещин
в металлах и сплавах ..................... 151
2.1.1.2. Образование зародышевых трещин ........... 152
2.1.1.3. Потеря устойчивости и распространение
зародышевых трещин ....................... 166
2.2. Предельная прочность железа и конструкционных сталей ..... 176
2.2.1. Влияние степени неоднородности зеренной
структуры на предельную прочность железа
и конструкционных сплавов ......................... 177
2.2.2. Эффект «смешанной» структуры ...................... 190
2.2.3. Влияние предварительной пластической деформации
на предельную прочность конструкционных сталей .... 208
2.2.3.1. Ab-initio модель хрупкого разрушения
предварительно деформированного
металла .................................. 213
Глава 3. МЕХАНИЧЕСКАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ И ПРЕДЕЛЬНАЯ ПРОЧНОСТЬ
МЕТАЛЛА В КОНСТРУКЦИЯХ ............................... 229
3.1. Стабильность пластичного состояния металла
в конструкции ............................................ 229
3.1.1. Понятие предельной прочности металла
в конструкции ..................................... 229
3.1.2. Основы физической теории стабильности
пластичного состояния металла в конструкции ....... 232
3.1.3. Стабильность механического состояния стали и ее
пластичность при одноосном растяжении ............. 239
3.1.4. Связь работы разрушения с уровнем механической
стабильности стали ................................ 241
3.1.5. Механическая стабильность металла, содержащего
макротрещину ...................................... 244
3.1.5.1. Коэффициенты механической стабильности
типичных конструкционных сталей .......... 250
3.2. Основные структурно-механические факторы, определяющие
уровень предельной прочности стали в конструкции ......... 254
3.3. Прогнозирование ресурса корпуса ядерного реактора ........ 259
3.4. Использование предельной прочности при аттестации
и ранжировке конструкционных сталей ...................... 270
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................... 280
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ............................................. 284
|
