10-1弹性体的变形比能与形变势能 10-2位移变分方程与极小势能原理 10-3位移变分法 10-4应力变分方程与应力变分方法

4.2热膨胀 4.2.1非简谐振动 1.简谐近似 简谐近似:当原子离开其平衡位置发生位移时,它受 到的相邻原子作用力与该原子的位移成正比。 设在平衡位置时,两个原子间的互作用势能是:U(a); 产生相对位移δ后,两个原子间的互作用势能是:U(a+δ ) 将U(a+δ)在平衡位置附近用泰勒级数展开如下:

1）掌握求变力做功的方法及功的物理意义。 2）掌握势能的普遍定义和各种势能的共性。 3）了解功能原理和能量守恒定律的物理意义

一、弹性力学基本概念一预备知识 二、变形体虚位移原理和势能原理 三、虚位移原理和势能原理的应用

§8.1 电荷 库仑定律 §8.2 静电场 电场强度E §8.3 电通量 高斯定理 §8.4 静电场的环路定理 电势能

（1)牛顿第二定律 （2)角动量定理 (3)保守力与势能关系 (4)三种势能 (5)保守力的特点 (6)振动的微分方程 (7)阻尼振动

• 功、能量定义 • 势能、动能 • 保守力系 • 质点及质点系动能定理 • 质点系的机械能 • 碰撞

8—6电势能 一 静电场力所做的功

采用一种新型熔体表面脉冲电磁技术对7A04铝合金半连续铸造凝固组织细化处理，分析脉冲电磁场对凝固组织及性能的影响.引入势能的观点，探讨脉冲磁能作用下的晶体形核动力学及初生晶核运动形式.结果表明，经表面脉冲电磁场处理后，凝固组织由晶粒尺寸粗大的玫瑰结构转变为细小且圆整的球状结构，铸锭心部及边部晶粒尺寸分别下降22.7%和14.2%，强度、塑性均有提高.动力学分析认为，脉冲电磁能降低体系形核所需的临界吉布斯自由能是增加形核率的重要原因，同时可导致初生α-Al运动的势能增加，促使初生α-Al颗粒优先到达稳定位置

铝镁合金在制造业中应用广泛, 但其在特定应变率下的塑性失稳不利于加工应用. 溶质原子与位错的交互作用是塑性失稳的微观机理. 本文采用势能曲面过渡态搜索技术计算了铝镁合金中替代型溶质镁原子向位错芯迁移的过渡态, 确认了溶质原子与位错芯的交互作用范围, 并采用过渡态理论估算了迁移扩散所需的时间, 且区分了无空位及有空位参与迁移两种情况. 结果表明, 位错压应力区内的溶质原子迁移无明显规律, 而在位错拉应力区内, 随着溶质原子与位错间距的缩短, 迁移势能垒和系统总能量均逐渐降低. 说明目前广泛采用的经验原子势可以很好地反映溶质原子易朝位错拉应力区偏聚这一现象. 溶质原子迁移的过渡态证实迁移过程中的微观结构变化因溶质原子所处位置不同而各异, 而交互作用范围不超过约2 nm. 空位参与对迁移的辅助作用被量化为迁移热激活时间的缩短, 并得出其可在微秒量级. 当溶质原子完成迁移稳定至位错芯附近, 并不倾向于沿位错线密集分布