قانون اشمید
قانون اشمید(Schmid's law)رابطهٔ بین تنش تک محوری(
قبل از بیان قانون اشمید بهتر است چند مفهوم را مورد بررسی قرار دهیم:
مولفه تنش بحرانی در تک بلور فلزی
تنش لازم برای ایجاد لغزش در تک بلور یک فلز خالص، بهطور کلی به ساختمان بلوری فلز، مشخصات پیونداتمی آن، دمای تغییر شکل، و جهت آرایش صفحات لغزش فعال نسبت به تنشهای برشی اعمال شده، بستگی دارد. لغزش در یک بلور، موقعی آغاز میشود که تنش برشی در صفحات لغزش به تراز موسوم به مؤلفه تنش برشی بحرانی(
تغییر شکل مومسان در تک بلورهای فلزی
وقتی که یک تک بلور فلزی با تحت اعمال تنش کششی بالاتر از حد کشسان آن قرار میگیرد دچار تغییر شکل مومسان(plastic deformatin)میشود. آزمون بلور روی بعد از تغییر شکل، نشان میدهد که علائم پله ای بر روی سطح ان ظاهر میشود، که این علائم به نوارهای لغزش معروف هستند. نوارهای لغزش توسط لغزش یا تغییر شکل برشی اتمهای فلز در صفحات بلوری ویژه ای موسوم به صفحات لغزش ایجاد میشوند.
سیستمهای لغزش
نا بهجاییها باعث ایجاد جابجاییهای اتمی در صفحات لغزش بلوری ویژه و در جهات لغزش بلوری خاص میگردند. صفحات لغزش معمولاً صفحات با بالاترین تراکم اتمی هستند که در عین حالدبا فاصله زیادی از همدیگر جدا شده باشند. لغزش در صفحات متراکم به صورت مطلوب تری صورت میگیرد؛ زیرا تنش برشی مورد نیاز برای جابجایی اتمها در صفحات با تراکم اتمی پایین، کمتر است. اما اگر لغزش در صفحات متراکم، ناشی از مثلاً تنشهای موضعی بالا، شده باشد، در این صورت صفحات با تراکم اتمی کمتر نیز میتواند فعال شوند. لغزش در جهات متراکم نیز بهطور مطلوبتری صورت میگ گیرد، زیرا اگر اتمها به همدیگر نزدیکتر باشند در این صورت انرژی کمتری برای حرکت دادن آنها از یک موقعیت به موقعیت دیگر مورد نیاز است. ترکیبی از یک صفحه لغزش و یک جهت لغزش به یک سیستم لغزش معروف است. در ساختمانهای فلزی، لغزش در تعدادی از سیستمهای لغزش رخ میدهد که این سیستمها جزو ویژگیهای هر ساختمان بلوری هستند.
تنش برشی تصویر شده روی صفحات لغزش (Resolved Shear Stress)
فرض میکنیم یک تنش کششی تک محوری(
برای حرکت نابه جاییها در سیستم لغزش بایستی یک مؤلفهٔ تنش برشی کافی در جهت لغزش
مولفه نیروی برشی
که عبارت
پس ساختار بلوری که تحت تنش نرمال قرار میگیرد با توجه به زوایای مختلفی که سیستم لغزش (یا صفحهٔ لغزش) باجهت اعمال نیرو دارد صفحات لغزش تنشهای برشی (
که این قانون به قانون اشمید معروف است.
در یک ساختار بلوری تعداد بسیاری سیستم لغزش دردسترس وجود دارد. وقتی که تنش نرمال(
منابع
- ↑ https://en.wikipedia.org/wiki/Schmid%27s_law
- ↑ ENGINEERING AN INTRODUCTION_callister
- ↑ principles of material science and engineering_Smith,William Fortune