Situating the Vector Density Approach Among Contemporary Continuum Theories of Dislocation Dynamics
Situating the Vector Density Approach Among Contemporary Continuum Theories of Dislocation Dynamics
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将矢量密度方法置于当代位错动力学连续体理论中
DOI：
10.1115/1.4052066
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
El-Azab, Anter
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Anderson, Joseph Pierre;Vivekanandan, Vignesh;Lin, Peng;Starkey, Kyle;Pachaury, Yash;El-Azab, Anter
在过去的一个世纪中，位错被认为是晶体固体中塑性变形的载体。然而，人们对它们的集体行为仍然知之甚少。理解位错集体行为的进展主要来自两种模式之一：模拟相互作用的离散位错系统和处理被视为连续场的不同复杂性的密度测量。总结了当代连续体位错动力学模型。按复杂程度排序，这些包括位错的二维统计理论、处理总克罗纳-奈张量的场位错力学、处理晶体每个滑移系统上几何必要位错的矢量密度方法，以及检查位错曲率和分布对取向的影响的高阶理论。每个理论都包含共同的主题，包括动力学位错输运方程的统计闭合和位错反应（例如结形成）的处理。重点放在这些共同主题如何依赖于通过离散位错动力学实验分析获得的闭合关系。然后讨论了位错运动的这些不同的连续介质理论的前景。
For the past century, dislocations have been understood to be the carriers of plastic deformation in crystalline solids. However, their collective behavior is still poorly understood. Progress in understanding the collective behavior of dislocations has primarily come in one of two modes: the simulation of systems of interacting discrete dislocations and the treatment of density measures of varying complexity that are considered as continuum fields. A summary of contemporary models of continuum dislocation dynamics is presented. These include, in order of complexity, the two-dimensional statistical theory of dislocations, the field dislocation mechanics treating the total Kröner–Nye tensor, vector density approaches that treat geometrically necessary dislocations on each slip system of a crystal, and high-order theories that examine the effect of dislocation curvature and distribution over orientation. Each of theories contain common themes, including statistical closure of the kinetic dislocation transport equations and treatment of dislocation reactions such as junction formation. An emphasis is placed on how these common themes rely on closure relations obtained by analysis of discrete dislocation dynamics experiments. The outlook of these various continuum theories of dislocation motion is then discussed.
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