свойства кристаллический решетки

[Форумный боец 1]

всем привет.

вопрос не столько по софту, сколько по механике. какие упругие свойства у кристаллической решетки, например железа? конкретно интересуют юнг, пуассон/сдвиг? какие компоненты, чему равны? ну и раз уж начал, то как корректно смоделировать реештку в ансис? материал ведь ортотропный, какие поля в свойствах материала задавать (для ПНС, ПДС)? так же вопрос как задать ориентацию решетки, т.е. направление осей для ортотропной модели? юзал поиск по хелпу, но там в основном команды для лс-дайна. в общем засада.

[Борман 2 376]

Теория упругости (МКЭ) описвает процессы, проходящие на другом структурном уровне... На ансамбле решеток, если хотите.

[Форумный боец 1]

есть монокристалл. что мне мешает описывать его поведение континуальной моделью так же, как я описываю ею поликристалл? у меня не наноструктура из считанных атомов - у меня такой приличный кусок материала, просто он ортотропный, если я ничего не путаю, конечно.

[Fedor 1 597]

Где-то видел предельную цифру справедливости теории упругости порядка 0.1 мм. Хотя вопрос о том, что считать бесконечно малой остается за исследователем. Вроде в какой-то книге по механике трещин. Полистайте это обычно их диапазон малости.

[Форумный боец 1]

нету малосоти. есть континуум. как обычно. только свойства другие.

[Борман 2 376]

Если мы говорим об одном экземпляре решетки, то значит мы говорим о неком зерне материала (если говорить о железе, напрмер). Т.е. фактически мы рассматриваем некое "зерно-переросток". Насколько я помню, то процесс упругого деформирования решетки сопровождается образованием и движением дислокаций с возможным выходом их на границу зерна и, как следствие, изменение формы кристалла (пластика, если хотите). Это я все к тому, что даже если формально посчитать по теории упругости ортотопный кусок материала, и сравить с точными решениями для монокристалла - то решения скоре всегоне совпадут, ибо по разному протекают процессы деформирования.

Далее.. попробую рассуждать чисто формально, забыв о понятии микроструктуры. Не знаю как выглятит кристалическая решетка железа, но полагаю, что она ортотропна. Т.е., фактически описывается одним Юнгом и одним Пуассоном (наверное.:)). Макропараметр Е(железа) это некоторая функция от Е(решетки), NU (решетки) и закона распределения ориентации зерен (скорее всего равномерное распределение). Надо с этим аккуратно повозится на бумаге и найти эту зависимость.

Не удивлюсь, если окажется Е(решетки)=k*E(железа), где k = что-то типа кв.корень(2), или кв.корень(3).

[Fedor 1 597]

нету малосоти. есть континуум. как обычно. только свойства другие.

Речь о том, до каких пор справедлива гипотеза континуума.

[Форумный боец 1]

что же с форумом стало - не первый раз замечаю, но раньше не беспокоило. спрашиваешь про бузину в огороде, но отвечают упорно про дядьку в киеве :)

ну скажите мне хоть чисто теоретически - какие свойства у решетки? бог с ними с зернами и справедливостями гипотез континуума. я просто припоминаю, что товарищ один втирал в универе, что "вот были расчитаны теоретические свойства стали" (атомарная структура, прямоугольная кажись решетка, потенциал и т.д.). что-то подобное видел для меди. прямо указано - юнг такой-то, сдвиг такой-то (для монокристалла).

[Fedor 1 597]

Есть толстенный справочник - Физические величины Энергоатомиздат 1991 Может там чего найдете.

[Форумный боец 1]

к сожалению справочник удовлетворения не принес. ну да ладно, отложим пока этот вопрос.

перейдем к вопросам моделирование, а точнее построения модели.

вопрос идеологический - если я хочу рассмотреть ортотропный материал в одной из плоских постановок, то сколько коэффициентов надо задать? для простоты будем полагать, что все Е равны, все Г тоже.

вопрос практический - как в ансисе задать ориентацию осе ортотропии для множества элементов. допустим у меня есть угол (поворота осей) в полярных координатах или, на крайняк, готовая локальная СК нужным образом ориентированная?

[Fedor 1 597]

Посмотрите железобетонный элемент, вроде 65. И рядом еще какой-то для анизотропии.

[nut888 3]

что же с форумом стало - не первый раз замечаю, но раньше не беспокоило. спрашиваешь про бузину в огороде, но отвечают упорно про дядьку в киеве :)

ну скажите мне хоть чисто теоретически - какие свойства у решетки? бог с ними с зернами и справедливостями гипотез континуума. я просто припоминаю, что товарищ один втирал в универе, что "вот были расчитаны теоретические свойства стали" (атомарная структура, прямоугольная кажись решетка, потенциал и т.д.). что-то подобное видел для меди. прямо указано - юнг такой-то, сдвиг такой-то (для монокристалла).

По воспоминаниям учебы

теоретические свойства прочности идеальной кристаллической решетки

могут быть выше на порядки если не их десятки

чем свойства реального материала испорченного дислокациями

поэтому практическое применение этого знания нулевое

Ну а расхождение между теоретическим и реальным значением

объясняет теория дислокаций

[Форумный боец 1]

мне нужна не прочность, а упругость.

[Влад. 6]

Есть ксерокопия статьи про монокристаллические лопатки, вот содержание:

Fretting stresses in single crystal superalloy turbine blade. Attachments

1. Deformation mechanisms in face centered cubic single crystals

2. Fretting fatigue crack initiation and crack growth in nickel-base superalloys

3. Effect of crystal orientation on fatigue life

4. Fatigue failure in SSME alternate high pressure fuel turbo pump single crystal turbine blades

5. Description of blade finite element model

6. Effect of elastic anisotropy

7. Effect of crystal orientation on blade tip stress response

8. Stress response in the attachment region (frictionless contact)

9. Stress response in the attachment region including contact friction

На 10 страницах. Если надо - скину.

[Galitsky 5]

Была такая разработка - на близкую (практически на ту же) тему - OOF.

Тем более приятно, что open-source. <noindex>http://www.ctcms.nist.gov/oof/oof2/index.html</noindex>

Если вкратце, там товарищи по сканам шлифов всяких сплавов создавали конечно-элементную модель. По которой затем получали прочностные характеристики материала.

Для задания свойств ортотропного материала в инженерных надобностях "родной" справки вполне достаточно. Насколько я помню..)

[Fedor 1 597]

" идеальной кристаллической решетки" - так в том то и дело, что появилась возможность моделировать не идеальные решетки. У Петерсона в справочнике было замечание, что удалось методами статистической физики получить результаты близкие к критерию Мизеса. В ионной инплантации в кристаллы часто удается прямым моделированием решеток предсказать многие свойства. А для упругости неанизотропной обычно используют вилку Нилла то есть при гипотезе о постоянстве напряжений и гипотезе о постоянстве деформаций в смесях и весовыми коэффициентами объемными долями

[es-master 0]

[/"вопрос практический - как в ансисе задать ориентацию осе ортотропии для множества элементов. допустим у меня есть угол (поворота осей) в полярных координатах или, на крайняк, готовая локальная СК нужным образом ориентированная?"]

Если я Вас правильно понял "Форумный боец" и если это ещё актуально, то для задание ориентации осей ортотропии в элементах Вам необходимо сориентировать КС элементов с КС повернутой на определенный угол необходимый Вам.

Изменено 19 августа 2010 пользователем es-master