Добавил:

fench Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Национальный исследовательский ядерный университет (МИФИ)

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Калин Физическое материаловедение Том 4 2008.pdf

Скачиваний:

1432

Добавлен:

16.08.2013

Размер:

11.46 Mб

Скачать

☆

1 / 301 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

МОСКОВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ФИЗИЧЕСКОЕ

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

В шести томах

Под общей редакцией Б. А. Калина

Том 4

Физические основы прочности. Радиационная физика твердого тела. Компьютерное моделирование

Рекомендовано ИМЕТ РАН в качестве учебника для студентов высших учебных заведений,

обучающихся по направлению «Ядерные физика и технологии» Регистрационный номер рецензии 181

от 20 ноября 2008 года МГУП

Москва 2008

УДК 620.22(075) ББК 30.3я7 К17

ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ: Учебник для вузов./Под общей ред. Б.А. Калина. – М.: МИФИ, 2008.

ISBN 978-5-7262-0821-3

Том 4. Физические основы прочности. Радиационная физика твердого тела. Компьютерное моделирование/ Е.Г. Григорьев, Ю.А. Перло-

вич, Г.И. Соловьев, А.Л. Удовский, В.Л. Якушин. – М.: МИФИ, 2008. – 696 с.

Учебник «Физическое материаловедение» представляет собой 6-том- ное издание учебного материала по всем учебным дисциплинам базовой материаловедческой подготовки, проводимой на 5–8 семестрах обучения студентов по кафедре Физических проблем материаловедения Московского инженерно-физического института (государственного университета).

Том 4 содержит описание основных закономерностей взаимодействия излучения с твердым телом, физики прочности и радиационных повреждений, свойств материалов и моделирования физических процессов, изложенных в главах «Физические основы прочности», «Взаимодействие излучения с веществом», «Радиационная физика твердого тела», «Моделирование в материаловедении» и «Физические основы компьютерного проектирования материалов».

Учебник предназначен для студентов, обучающихся по специальности «Физика конденсированного состояния», и аспирантов, специализирующихся в области физики конденсированных сред и материаловедения, и может быть полезен молодым специалистам в области физики металлов, твердого тела и материаловедения.

Учебник подготовлен в рамках Инновационной образовательной программы

ISBN 978-5-7262-0821-3

ISBN 978-5-7262-0978-4 (т. 4)

ОГЛАВЛЕНИЕ
Основные условные обозначения .................................................................	9
Предисловие к тому 4 .....................................................................................	13
Глава 11. ФИЗИКА ПРОЧНОСТИ МАТЕРИАЛОВ ....................................	15
11.1. Описание и характеристики процесса деформации.......................	15
11.1.1. Основные понятия....................................................................	15
11.1.2. Напряжения и деформации......................................................	17
11.1.3. Диаграмма растяжения: Характерные точки .........................	21
11.1.4. Масштабные уровни описания процессов деформации.......	26
11.2. Упругость .........................................................................................	29
11.2.1. Закон Гука для случая одноосной деформации ....................	29
11.2.2. Закон Гука как результат взаимодействия соседних
атомов........................................................................................	29
11.2.3. Закон Гука в обобщенном виде ..............................................	32
11.2.4. Модули и коэффициенты упругости .....................................	34
11.2.5. Зависимость модулей упругости от различных
факторов ................................................................................	37
11.3. Процессы пластической деформации.............................................	39
11.3.1. Кристаллографическое скольжение........................................	39
11.3.2. Фактор Шмида .........................................................................	43
11.3.3. Необходимость введения дислокационных
представлений...........................................................................	45
11.3.4. Начало пластической деформации .........................................	46
11.3.5. Повороты кристаллической решетки в результате
пластической деформации скольжением ..............................	47
11.3.6. Взаимосвязь величин сдвиговой деформации
и поворота решетки .................................................................	53
11.3.7. Стадии деформационного упрочнения
и этапы переориентации .........................................................	54
11.3.8. Теории дислокационного упрочнения ...................................	56
11.3.9. Текстуры деформации и текстурное упрочнение .................	61
11.3.10. Двойникование как механизм деформации .........................	67
11.3.11. Анизотропное поведение листовых образцов
при растяжении .......................................................................	73
11.3.12. Влияние границ зерен на деформацию поликристаллов ...	74
11.3.13. Особенности расчета кривых течения
для поликристаллов ...............................................................	78
11.3.14. Возможные подходы к моделированию деформации
поликристалла .........................................................................	80
11.3.15. Возникновение зуба текучести .............................................	81
11.3.16. Влияние температуры на деформацию поликристаллов ...	85
11.4. Ползучесть.........................................................................................	88
11.4.1. Неупругая обратимая ползучесть............................................	89

11.4.2. Логарифмическая ползучесть..............................................	92
11.4.3. Высокотемпературная ползучесть ......................................	94
11.4.4. Диффузионная ползучесть...................................................	97
11.4.5. Характеристики ползучести.................................................	102
11.5. Разрушение ........................................................................................	104
11.5.1. Основные виды разрушения................................................	104
11.5.2. Зарождение трещины ...........................................................	106
11.5.3. Критерий Гриффитса для роста хрупкой трещины ..........	107
11.5.4. Критерий Гриффитса при учете пластической
деформации вблизи вершины трещины ...........................	109
11.5.5. Связь характера разрушения со структурой материала.....	112
11.5.6. Температура хрупко-вязкого перехода
и пути ее снижения ..............................................................	114
11.5.7. Схема Иоффе перехода из хрупкого в пластичное
состояние ...............................................................................	119
11.5.8. Особенности охрупчивания ОЦК металлов ......................	120
11.5.9. Некоторые возможности методов физического
металловедения при изучении процессов разрушения ......	121
11.6. Усталость металлических материалов ...........................................	123
11.6.1. Общие характеристики явления .........................................	123
11.6.2. Особенности протекания пластической деформации
при циклическом нагружении .............................................	126
11.6.3. Зарождение и распространение усталостных трещин ......	131
11.6.4. Влияние различных факторов на усталость ......................	133
Контрольные вопросы ..............................................................................	138
Список использованной литературы ......................................................	139
Глава 12. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ С ВЕЩЕСТВОМ .............	141
Введение ....................................................................................................	141
12.1. Упругое взаимодействие двух тел ..................................................	146
12.1.1. Характеристики, описывающие взаимодействие
излучения с веществом ......................................................	146
12.1.2. Способы описания упругого взаимодействия ...................	152
12.1.3. Самопроизвольный распад частицы ...................................	155
12.1.4. Парные столкновения ..........................................................	158
12.1.5. Общее уравнение движения частиц ...................................	165
12.1.6. Примеры описания рассеяния в классическом случае .....	169
12.2. Виды потенциалов ионно-атомного взаимодействия ...................	176
12.3. Приближенные методы описания рассеяния .................................	181
12.3.1. Приближенные потенциалы и условия их выбора.............	182
12.3.2. Приближенные выражения для описания рассеяния ........	183
12.4. Основы рассеяния релятивистских частиц ...................................	187
12.5. Основы квантового описания рассеяния .......................................	195
12.6. Влияние кристаллической решетки на процессы упругого
взаимодействия .................................................................................	203

12.6.1. Кооперативные эффекты при рассеянии квантовых
частиц .....................................................................................	204
12.6.2. Обратная решетка и ее основные свойства ........................	207
12.6.3. Условия формирования дифракционного максимума.......	208
12.6.4. Структурный множитель интенсивности ..........................	212
12.6.5. Расчет амплитуды пучков, рассеянных на кристалле .......	214
12.6.6. Тепловые колебания атомов ...............................................	217
12.6.7. Экстинкционная длина ........................................................	220
12.6.8. Кооперативные эффекты при рассеянии классических
частиц .....................................................................................	222
12.7. Действие облучения на материалы ................................................	230
12.7.1. Образование элементарных радиационных дефектов ......	232
12.7.2. Анизотропия дефектообразования при малых энергиях
первично-выбитого атома ...................................................	242
12.7.3. Каскады атомных столкновений .........................................	246
12.7.4. Виды каскадов и их описание .............................................	256
12.7.5. Количественная оценка степени радиационного
воздействия на материалы ...................................................	282
Контрольные вопросы ..............................................................................	285
Список использованной литературы ......................................................	287
Глава 13. РАДИАЦИОННАЯ ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА ......................	288
Введение ....................................................................................................	288
13.1. Особенности облучения нейтронами делящихся материалов......	291
13.2. Радиационный рост материалов .....................................................	298
13.2.1. Закономерности радиационного роста монокристаллов,
изотропного и текстурированного поликристаллического
урана .........................................................................................	298
13.2.2. Представления о причинах радиационного роста.................	304
13.2.3. Радиационный рост конструкционных материалов..............	311
13.3. Распухание материалов ...................................................................	318
13.3.1. Явление газового распухания топливных материалов ........	318
13.3.2. Распухание топлива, обусловленное твердыми
продуктами деления ...............................................................	326
13.3.3. Вакансионное распухание металлических сплавов
под действием облучения .......................................................	329
13.4. Радиационно-индуцированные превращения и ускоренные
процессы ............................................................................................	339
13.4.1. Явление радиационной гомогенизации сплавов урана .......	341
13.4.2. Аморфизация сплавов под облучением ................................	351
13.4.3. Сегрегация элементов в сплавах при облучении .................	354
13.4.4. Радиационно-индуцированная сепарация атомов
в сплавах ..................................................................................	359
13.4.5. Упорядочение и разупорядочение сплавов
под облучением .......................................................................	362
13.4.6. Радиационно-ускоренная диффузия .....................................	365

13.5. Радиационное упрочнение и охрупчивание ..................................	371
13.5.1. Влияние условий облучения на упрочнение ........................	372
13.5.2. Низкотемпературное радиационное охрупчивание .............	377
13.5.3. Особенности влияния облучения на механические
свойства ...................................................................................	378
13.5.4. Высокотемпературное радиационное охрупчивание
материалов ...............................................................................	395
13.6. Радиационная ползучесть материалов ...........................................	403
13.6.1 Закономерности радиационной ползучести ..........................	303
13.6.2. Механизмы радиационной ползучести .................................	408
13.7. Релаксация напряжений в материалах при облучении .................	417
13.8. Радиационная эрозия поверхности .................................................	427
13.8.1. Распыление материалов .........................................................	427
13.8.2. Радиационный блистеринг ....................................................	443
13.8.3. Эрозия вследствие униполярных дуг ....................................	469
Контрольные вопросы ..............................................................................	471
Список использованной литературы ......................................................	473
Глава 14. ОСНОВЫ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
В КОНДЕНСИРОВАННЫХ СРЕДАХ .............................................	474
14.1. Задачи компьютерного моделирования .........................................	474
14.1.1. Различные типы вычислительного эксперимента ...............	477
14.1.2. Моделирование на основе микроскопических процессов
в конденсированной среде .....................................................	478
14.1.3. Моделирование макроскопических процессов
в конденсированной среде .....................................................	480
14.1.4. Основные методы решения задач моделирования ..............	483
14.2. Примеры математических моделей макроскопических
процессов ...........................................................................................	486
14.2.1. Примеры моделей на основе закона сохранения энергии ...	486
14.2.2. Свойства моделей теплопередачи .........................................	489
14.2.3. Автомодельные решения модели нелинейной
теплопроводности ...................................................................	491
14.2.4. Задача о фазовом переходе. Задача Стефана ........................	495
14.2.5. Компьютерное моделирование воздействия
на поверхность материала мощным ионным пучком ..........	498
14.3. Моделирование на основе микроскопических процессов ............	503
14.3.1. Метод молекулярной динамики ............................................	503
14.3.2. Вариационный метод .............................................................	518
14.3.3. Метод Монте-Карло ...............................................................	535
14.4. Фракталы и фрактальные структуры .............................................	546
14.5. Вейвлет-анализ. Применение к обработке изображений .............	558
Контрольные вопросы ..............................................................................	565
Список использованной литературы ......................................................	566

1 / 301 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
16.08.20131.41 Mб183Калин Растровая електронная микроскопия 2008.pdf
#
16.08.20133.11 Mб89Калин Термодесорбционные исследования поведения газов в металлах, сплавах 2008.pdf
#
16.08.20137.64 Mб2366Калин Физическое материаловедение Том 1 Физика твердого тела 2007.pdf
#
16.08.20137.95 Mб1411Калин Физическое материаловедение Том 2 Основы материаловедения 2007.pdf
#
16.08.201331.94 Mб1336Калин Физическое материаловедение Том 3 2008.pdf
#
16.08.201311.46 Mб1432Калин Физическое материаловедение Том 4 2008.pdf
#
16.08.20138.51 Mб1037Калин Физическое материаловедение Том 5 2008.pdf
#
16.08.201333.41 Mб878Калин Физическое материаловедение Том 6 Част 1 2008.pdf
#
16.08.201347.96 Mб1236Калин Физическое материаловедение Том 6 Част 2 2008.pdf
#
16.08.20134.23 Mб80Каминский Высшие типы волн в елементах ускоряюсчих структур 2002.doc
#
16.08.20131.87 Mб152Канке История и философия химии 2011.pdf