Стр. 8 - С.О. Юрченко, Н.П. Крючков - Компьютерное моделирование переходов «порядок—беспорядок» при тепловом и сдвиговом воздействии

200 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
Зависимости для ситуации, когда исходная кристаллическая ре-
шетка при низкой температуре под действием сдвиговой силы полно-
стью разрушается и сильно нагревается (последнее отражает вид ФРР
на рис. 6, б), соответствуют варианту IV. Областями наибольшей де-
формации решетки в данном случае являются нижний и центральный
слои. Разрушение возникает в центральном слое, после чего решетка
быстро разогревается.
Численное исследование двумерной системы показывает, что
структурно неупорядоченное (аморфное или «жидкое») состояние
может быть идентифицировано с помощью ФРР (по изменению по-
ложения и уширению пиков). Таким образом, установлено, что суще-
ствует две функции распределения частиц, поведение которых при
плавлении принципиально различно. Можно считать, что при плав-
лении 2D-системы ФРР, которая соответствует «локальному наблю-
дателю», изменяется непрерывно.
В то же время поле пространственного распределения частиц при
плавлении претерпевает скачок от набора четко выраженных пиков к
однородному полю.
Природа возникновения неупорядоченного состояния связана не
только с разогревом системы, но и с действием сдвиговых сил.
Наиболее сильная аморфизация происходит в областях с наибольшим
градиентом скорости, в которых наблюдаются некоторое падение
плотности и быстрый рост температуры.
Фазовая диаграмма моделируемой системы содержит области
кристаллического и аморфного состояния. Действие сдвиговых сил
может привести систему в состояние, далекое от термодинамически
равновесного (сильнонеравновесное состояние), что на фазовой диа-
грамме (см. рис. 3) соответствует светлым областям, удаленным от
линии перехода.
Структурный переход может быть индентифицирован по измене-
ниям ФРР: уширению пиков и изменению их положения. При разру-
шении ФРР системы приобретает вид, сходный с видом ФРР жидко-
сти; с повышением температуры размытие пиков, связанное с дефор-
мацией системы, перекрывается эффектами, вызванными нагревом.
При достижении температуры плавления ФРР системы переходит в
ФРР жидкости и практически не изменяется при сдвиге.
Остается открытым вопрос о том, можно ли рассматривать про-
цесс разрушения как локальный фазовый переход типа «порядок —
беспорядок» системы, находящейся во внешнем управляющем поле
(поле температуры и сдвиговых сил).
Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект № 12-08-
31104-мол_а, 12-08-33112-мол_а_вед).