Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

02.12.2017
16:04

Названа главная польза завтрака

02.12.2017
16:02

Найдены еретические откровения Иисуса об Апокалипсисе

02.12.2017
15:54

Илон Маск анонсировал запуск сверхтяжелой ракеты Falcon Heavy

02.12.2017
15:50

Сыр оказался полезным для сердца

01.12.2017
20:55

"ЗАЛОЖНИКИ ЛЖИ." - новое в обозрении Маркса Тартаковского

01.12.2017
16:21

Добавление бора повысит эффективность светодиодов

01.12.2017
16:17

Китайская космическая обсерватория «нащупала» края позитрон-электронного провала

01.12.2017
16:14

Аморфные материалы оказались «близнецами» по параметрам пластической деформации

    Двумерная гранулярная система, смоделированная на компьютере. Зеленым цветом обозначены области пониженной плотности упаковки, красным — области перестроения струкутры в данный момент времени при пластической деформации University of Pennsylvania

    Для всех твердых систем с аморфной структурой механические параметры, описывающие пластическую деформацию (в частности, деформация на пределе упругости), оказались универсальными. Это обнаружили материаловеды, сравнив данные экспериментов и компьютерного моделирования для различных систем от атомного до макроскопического уровня. В статье, опубликованной в Science, ученые описывают полученные данные и предлагают модель перестройки структуры для описания поведения таких материалов при пластической деформации.

    Если твердый кристалл (например, металл) начать растягивать, то сначала в нем возникают упругие деформации, которые полностью исчезают, если внешнюю силу убрать. Если же растягивать чуть сильнее, то в дополнение к упругим возникают пластические деформации. В отличие от упругих, полностью они не восстанавливаются, и их наличие связано с изменением структуры материала. В случае кристалла механизм пластичности связан с образованием дефектов, в первую очередь дислокаций, которые при увеличении нагрузки начинают распространяться по материалу и расти. В случае стекол — аморфных материалов, не обладающих упорядоченной кристаллической структурой — пластические деформации за счет текучести тоже возможны, но при этом не происходит образования дефектов структуры: частицы материала просто начинают перестраиваться внутри материала. При этом аморфные твердые материалы (как керамические, так и, например, аморфные металлы) от сильного удара могут просто разбиться и рассыпаться на отдельные кусочки.

    Материаловеды из США и Франции под руководством Андреа Лю (Andrea J. Liu) из Университета Пенсильвании проверили, что именно происходит со структурой стеклообразного материала при пластической деформации: в каких местах деформация начинается и что происходит со структурой при разбивании. Для этого ученые рассмотрели неупорядоченные системы в тот момент, когда из-за внешней силы структура только начинает перестраиваться. Центры этой перестройки в этот момент совсем маленькие и равномерно распределены по всему объему системы. В своей работе ученые рассмотрели данные для очень большого количества твердых аморфных систем, полученные как экспериментально, так и с помощью компьютерного моделирования. Среди исследованных систем были аморфный углерод, оксид кремния, металлические и органические стекла, а также массивы пузырьков, водные пены и гранулярные системы (такие как камни на дне реки), так что размер некоторых из таких систем отличался на 7 порядков, а механическая прочность — сразу на 13 порядков.

    Взаимодействия между отдельными частицами или атомами в таких системах имеют очень разную природу: в аморфных материалах это могут силы ковалентной или металлической связи, силы Ван-дер-Ваальса, а в более крупных системах — поверхностное натяжение, электростатические и гравитационные силы. Поэтому и причины возникновения центров переупорядочивания в них тоже разные. Оказалось, что несмотря на такое разнообразие возможных взаимодействий, механизм перегруппировки частиц при внешней нагрузке происходит примерно одинаковым образом.

    Для того, чтобы описать состояние системы в тот момент, когда система начинает течь, ученые определили количество возникающих центров перестройки структуры и связали его с макроскопической пластической деформацией. Авторы работы предложили модель, в которой деформация в таких системах определяется «мягкостью» (softness) частиц — тем, насколько их ближайшее окружение позволяет им двигаться и насколько свободно она себя «чувствует» в таком окружении. Самые «мягкие» частицы в аморфном кристалле аналогичны дислокациям в твердом кристалле и именно они становятся центрами дальнейшей пластической деформации. Если несколько таких центров находятся достаточно близко друг к другу, то это приводит к появлению линии сдвига и перестройки структуры твердого тела. При этом, как и дислокации, не все из них будут приводить к деформации, а лишь некоторые, но вероятность начала перегруппировки на самых «мягких» центрах выше. Чтобы охарактеризовать эти эффекты количественно, для каждой из исследованных систем ученые сравнили предел упругости — напряжение, при котором стекло (или другая неупорядоченная система) начинается деформироваться пластически — с модулем Юнга — коэффициентом пропорциональности между напряжением и деформацией в упругой области.

    Оказалось, что для всех материалов отношение предела упругости к модулю Юнга одинаковое. Это означает, что тела начинают деформироваться пластически при одинаковом растяжении. Это растяжение для всех систем составило примерно 2,9 процента. Для кристаллических материалов такой универсальности свойств не наблюдается, и почему она существует в неупорядоченных структурах — пока непонятно. Одной из причин обнаруженного эффекта ученые называют как раз одинаковый механизм перестройки структуры, который можно описать с помощью увеличения количества «мягких» частиц в системе и последующем образовании линий сдвига.

    По словам авторов работы, обнаруженные закономерности и модель, предложенная для их описания, поможет более точно предсказывать механические свойства стекол и получать более долговечные и более прочные аморфные твердые материалы.

    В отличие от механизма пластичности аморфных тел, пластичность металлов изучена достаточно хорошо, в первую очередь экспериментально. Недавно распространение и рост дислокаций в тантале удалось детально смоделировать в явном виде на компьютере, расчет проводился с помощью метода молекулярной динамики на одном из наиболее мощных вычислительных центров.

    По информации https://nplus1.ru/news/2017/11/30/glass-plasticity

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

01.12.2017
16:09

Коллайдер завершил год бомбардировкой неона

01.12.2017
16:05

Прототип «притягивающего луча» перемещает предметы с помощью света

01.12.2017
15:59

Ученые выяснили, почему формирование звезд в центрах галактик затруднено

01.12.2017
15:56

Маркеры жизни на экзопланетах могут попасть в экваториальную ловушку

01.12.2017
14:52

Нынешний год подтвердил тренд глобального потепления, заявил Вильфанд

01.12.2017
14:49

Ученые назвали современных родственников древнейших животных Земли

01.12.2017
14:39

Астрономы рассказали о ближайшем метеорном потоке

01.12.2017
14:27

​Что уничтожил человек на планете Земля за последние 50 лет

01.12.2017
14:23

Астрономы обнаружили экзопланету с орбитальным периодом 27 000 лет

01.12.2017
14:17

Ученые из Массачусетса научились превращать углекислый газ в топливо

01.12.2017
14:13

3D-биопринтер напечатает вашу новую печень

01.12.2017
14:12

Соцсети профильтруют квантом

<< 461|462|463|464|465|466|467|468|469|470 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList