ДИСПЕРСИЯ ПРОДОЛЬНЫХ ВОЛН, РАСПРОСТРАНЯЮЩИХСЯ В МАТЕРИАЛАХ С ТОЧЕЧНЫМИ ДЕФЕКТАМИ

Сведения об авторах
  • Институт проблем машиностроения Российской академии наук – филиал Федерального исследовательского центра Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова – Грехова Российской академии наук, Нижний Новгород, Российская Федерация
  • Институт проблем машиностроения Российской академии наук – филиал Федерального исследовательского центра Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова – Грехова Российской академии наук, Нижний Новгород, Российская Федерация
  • Институт механики Национальной академии наук Армении, Ереван, Армения

Аннотация

Исследуется распространение гармонических волн в материалах с точечными дефекта- ми. Задача описывается системой дифференциальных уравнений, включающей в себя ди- намическое уравнение теории упругости и кинетические уравнения плотности дефектов, учитывающей взаимное влияние дефектов и распространяющейся волны, а также взаимную рекомбинацию дефектов. Рассматриваются как предельные случаи – материалы с одним типом точечных дефектов (вакансии, межузлия), так и общий случай, если материал содер- жит оба типа точечных дефектов (вакансии и межузлия). Проанализировано влияние на ам- плитуду и скорость гармонической волны параметров точечных дефектов, характеризующих диффузию дефектов, скорость их рекомбинации на стоках и изменение объема материала при образовании в нем одного точечного дефекта. Показано, что в средах с вакансиями про- дольные волны низкой частоты имеют большую амплитуду и скорость, чем в средах с ме- жузлиями. При этом в средах с вакансиями скорости низкочастотных возмущений достигают больших значений, а в средах с межузлиями – меньших значений по сравнению с высокочас- тотными возмущениями. Выявлен частотный диапазон, в котором дисперсия продольных волн существенна, в средах с вакансиями она имеет нормальный, а в средах с межузлиями – аномальный характер. Увеличение коэффициента диффузии или уменьшение величины дилатационного параметра способствует более слабому проявлению дисперсии. Отмечено, что коэффициенты диффузии дефектов не влияют на существование дополнительной низ- кочастотной волны. Для волн высокой частоты среды с вакансиями и межузлиями практиче- ски неразличимы, наличие любых точечных дефектов почти не влияет на скорость распро- странения высокочастотных возмущений и их амплитуду.

Ключевые слова

точечные дефектывакансиимежузлияпродольная волнадисперсия.

Литература

  1. 1.Мирзоев Ф.Х., Панченко В.Я., Шелепин Л.А. Лазерное управление процессами в твердом теле // Успехи физических наук. – 1996. – Т. 166, № 1. – С. 3–32. Scholar
  2. 2.Емельянов В.И., Уварова И.Ф. Электронно-деформа- ционно-тепловая неустойчивость и фазовый переход полу- проводник-металл под действием лазерного излучения с обра- зованием сверхструктур // Журнал экспериментальной и тео- ретической физики. – 1988. – Т. 94, № 8. – С. 255–269. Scholar
  3. 3.Емельянов В.И., Сумбатов А.А. Кристаллизационно-де- формационно-тепловая неустойчивость и формирование упоря- доченных структур при лазерной кристаллизации // Поверх- ность: физика, химия, механика. – 1988. – № 7. – С. 122–127. Scholar
  4. 4.Емельянов В.И., Уварова И.Ф. Вакансионно-деформа- ционная неустойчивость в формировании упорядоченных структур при нагреве тонких металлических пленок // Метал- лофизика. – 1989. – Т. 11, № 5. – С. 101–106. Scholar
  5. 5.Емельянов В.И., Мирзоев Ф.Х., Шелепин Л.А. О меха- низмах образования упорядоченных структур дефектов при воздействии концентрированных потоков энергии // Кванто- вая электроника. – 1994. – Т. 21, № 8. – С. 769–772. Scholar
  6. 6.Мирзоев Ф.Х., Шелепин Л.А. Нелинейные волны де- формации и плотности дефектов в металлических пластинах при воздействии внешних потоков энергии // Журнал техни- ческой физики. – 2001. – Т. 71, № 8. – С. 23–26. Scholar
  7. 7.Coupled heat transfer, fluid flow and solidification kinetics for laser additive manufacturing applications / M.D. Khomenko, F.K. Mirzade, N.W. Makoana, S. Pityana // Journal of Manufac­turing Processes. – 2021. – Vol. 67. – P. 611–618. Scholar
  8. 8.Сейдгазов Р.Д., Мирзаде Ф.Х. Пороговые условия тер- мокапиллярного формирования глубокой каверны в аддитив- ном процессе селективного лазерного плавления металличе- ского порошкового слоя // Сварочное производство. – 2021. – № 5. – С. 20–30. Scholar
  9. 9.Сейдгазов Р.Д., Мирзаде Ф.Х. Возбуждение капилляр- ной волны как механизм образования пор в процессе глубоко- го проплавления лазерным излучением // Письма в Журнал технической физики. – 2023. – Т. 49, № 12. – С. 31–33. DOI: 10.21883/PJTF.2023.12.55571.19553 Scholar
  10. 10.Риссел Х., Руге И. Ионная имплантация / пер. с нем. В.В. Климова, В.Н. Пальянова; под ред. М.И. Гусевой. – М.: Наука, 1983. – 360 с. Scholar

Другие статьи выпуска

Весь выпуск (№ 5, 2023)
Скачать PDF

Информация о статье

Опубликована
04.12.2023
В выпуске
04.12.2023
Выпуск
№ 5 (2023)
Поделиться