Koehler-Granato-Lucke dislocationdamping theory
简介
这是一种处理位错内耗的理论. 晶体中位错的运动能够产生内耗的概念Read在1940年就提出来了. 1952年Koehler提出在外应力作用下,金属中的位错会象绷紧的弦那样振动. 1956年Granato和Lucke进一步发展了Koehler理论,提出了更确切的模型,称为位错钉扎模型,该模型提出位错线将由杂质原子和位错网络节点钉扎住,一般情况下,杂质钉扎位错比网络节点更频繁,但钉扎不如网络节点强,因此,在低应力下,被杂质原子钉扎的位错(平均长度为Lc)象拉紧的弦一样作“弓出”的往复运动,如图1 (b)所示,位错在运动过程中要克服阻尼力从而产生内耗,从弦振动模型,可求出内耗Q-1

式中G是切变模量, b是Burgers矢量, Λ是位错密度,A是单位长度位错线的有效质量,d=B/A,B是作用在单位位错线上的阻尼力系数. 这是阻尼共振型内耗,具有动态特征,所以又称为动力学损耗.
如果外加应力足够大,使位错从杂质原子处拖出来,从而发生雪崩式脱钉过程,使位错应变有很大增加,当应力逐渐卸除时,以及相应的应力应变示意图.长为LN的位错段作弹性收缩,最后重新为杂质原子所钉扎,对应上述过程的应力应变曲线如图二所示,有一滞后回线,会产生内耗,这类内耗是由于位错脱钉所导致的应力-位错应变不可逆性引起的, 从位错应变出发,可求得内耗为

式中Ω是取向因子,K是与产生脱钉所需要的应力有关的因子,η是溶质、溶剂原子错配系数. 这是一种静滞后型内耗,即内耗与频率无关,这里内耗和振幅ε0有关.

在加载与去载过程中位错弦的“弓出”、脱钉、缩回再钉扎的过程示意图
K-G-L理论在高频范围是很成功的,能解释许多实验事实,成为分析位错内耗的出发点.