表層變形

金屬塑性變形的實(shí)質(zhì)可用晶粒內(nèi)部、晶粒間產(chǎn)生滑移和晶粒發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)解釋。在常溫和低溫下，單晶體的塑性變形主要是通過(guò)滑移、孿生等方式進(jìn)行的。

表層變形單晶體塑性變形

1、滑移

單晶體的滑移變形是晶體在切應(yīng)力作用下晶體的一部分相對(duì)于另一部分沿著一定晶面（稱滑移面）和晶向（稱滑移方向）發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的結(jié)果，具體如圖《單晶體滑移變形示意圖》所示。

上面所描述的滑移運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于滑移面上、下兩部分晶體彼此以剛性整體作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)這種滑移所需的外力要比實(shí)際測(cè)得的數(shù)據(jù)大幾千倍，這說(shuō)明實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)及其塑性變形并不完全如此。

2、孿生

空生是在切應(yīng)力的作用下，晶體的一部分相對(duì)于另一部分沿一定的晶面（空生面）和晶向（李生方向）產(chǎn)生一定角度的均勻切變過(guò)程。李生變形使晶體內(nèi)已變形部分與未變形部分以孿生面為分界面形成了鏡面對(duì)稱的位向關(guān)系。與滑移相比，產(chǎn)生孿生所需的切應(yīng)力很高，因此，只有在滑移很難進(jìn)行的條件下，晶體才發(fā)生李生變形。李生變形本身對(duì)晶體塑性變形的直接影響并不大，但它可使其中某些原來(lái)處于不利滑移的位向轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣诎l(fā)生滑移的位向，從而激發(fā)滑移變形的進(jìn)一步進(jìn)行，從而使金屬的變形能力得到提高。

表層變形多晶體塑性變形

機(jī)械制造中使用的金屬材料大多數(shù)是多晶體。多晶體是由許多小的單晶體一一晶粒構(gòu)成的，其變形抗力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單晶體。多晶體塑性變形的基本方式仍是滑移，但是由于多晶體中各個(gè)晶粒的空間取向互不相同以及晶界的存在，使多晶體的塑性變形過(guò)程比單晶體更為復(fù)雜 。2100433B

表層金屬材料在外力作用下，原子離開(kāi)原來(lái)的平衡位置，原子間距離增大而產(chǎn)生了變形。在拉應(yīng)力作用下，原子間距增大，原子間的排斥力減小，吸引必然增大，超過(guò)排斥力的吸引力和拉應(yīng)力相平衡。在壓應(yīng)力作用下，原子間距縮短，排斥力便大于吸引力，多余的排斥力與壓應(yīng)力建立新的平衡。當(dāng)外力停止作用后，應(yīng)力消失，變形也隨之消失。金屬的這種變形稱為彈性變形。

當(dāng)外力增加時(shí)，原子進(jìn)一步遠(yuǎn)離其平衡位置，首先發(fā)生彈性變形，當(dāng)外力使金屬的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)屈服點(diǎn)后，變形逐漸過(guò)渡到塑性變形。由于此時(shí)原子移動(dòng)了原子間距離的數(shù)倍，原子移到了新的平衡位置，重新處于穩(wěn)定狀態(tài)，即使外力停止作用，金屬的變形并不消失。金屬的這種變形稱為塑性變形。當(dāng)外力繼續(xù)作用或增加時(shí)，金屬材料的變形將進(jìn)一步增大，從而得到一定的變形量晶體在受到正應(yīng)力時(shí)是不會(huì)產(chǎn)生塑性變形的，而是由彈性變形直接過(guò)渡到脆性斷裂。當(dāng)這種金屬的形變僅發(fā)生在來(lái)料的表面時(shí)，稱之為表層變形 。

本項(xiàng)目通過(guò)資料搜集、野外調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)及室內(nèi)試驗(yàn)、計(jì)算分析等研究方法，首先從區(qū)域角度對(duì)整個(gè)秦巴山區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)調(diào)查與分析總結(jié)，全面地歸納了秦巴山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的成災(zāi)背景、成災(zāi)規(guī)律、邊坡結(jié)構(gòu)類型及變形破壞模式，并分析了淺表層滑坡的致災(zāi)因素及其敏感性。從典型地區(qū)角度分析秦巴山區(qū)不同區(qū)域淺表層滑坡的主控因素與誘發(fā)因素，進(jìn)一步細(xì)化淺表層滑坡的形成條件、成災(zāi)規(guī)律、成災(zāi)機(jī)制；然后，針對(duì)長(zhǎng)期重力、降雨及人類工程活動(dòng)等單因素或多因素耦合條件下，長(zhǎng)期重力作用下邊坡淺表層的時(shí)效性變形破壞機(jī)理、降雨條件下邊坡淺表層的變形破壞機(jī)理、人類工程活動(dòng)下軟變質(zhì)巖邊坡淺表層的變形破壞機(jī)理及互饋機(jī)理，以及多因素耦合條件下淺表層滑坡的成因機(jī)理；再依托典型淺表層滑坡點(diǎn)，抓住各滑坡的典型特征，從宏觀、細(xì)觀、微觀三種角度協(xié)同剖析滑坡成災(zāi)機(jī)理；最后，通過(guò)GIS信息化管理技術(shù)，并結(jié)合解析計(jì)算、數(shù)值模擬綜合分析秦巴山區(qū)淺表層滑坡的成災(zāi)特征，進(jìn)而預(yù)測(cè)滑坡的發(fā)育規(guī)律、形成階段、威脅對(duì)象等重要指標(biāo)，對(duì)秦巴山區(qū)淺表層滑坡危險(xiǎn)性進(jìn)行分區(qū)評(píng)價(jià)，建立降雨誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警模型，最后提出了秦巴山區(qū)淺表層滑坡的防治對(duì)策建議。,本項(xiàng)目通過(guò)資料搜集、野外調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)及室內(nèi)試驗(yàn)、計(jì)算分析等研究方法，首先從區(qū)域角度對(duì)整個(gè)秦巴山區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)調(diào)查與分析總結(jié)，全面地歸納了秦巴山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的成災(zāi)背景、成災(zāi)規(guī)律、邊坡結(jié)構(gòu)類型及變形破壞模式，并分析了淺表層滑坡的致災(zāi)因素及其敏感性。從典型地區(qū)角度分析秦巴山區(qū)不同區(qū)域淺表層滑坡的主控因素與誘發(fā)因素，進(jìn)一步細(xì)化淺表層滑坡的形成條件、成災(zāi)規(guī)律、成災(zāi)機(jī)制；然后，針對(duì)長(zhǎng)期重力、降雨及人類工程活動(dòng)等單因素或多因素耦合條件下，長(zhǎng)期重力作用下邊坡淺表層的時(shí)效性變形破壞機(jī)理、降雨條件下邊坡淺表層的變形破壞機(jī)理、人類工程活動(dòng)下軟變質(zhì)巖邊坡淺表層的變形破壞機(jī)理及互饋機(jī)理，以及多因素耦合條件下淺表層滑坡的成因機(jī)理；再依托典型淺表層滑坡點(diǎn)，抓住各滑坡的典型特征，從宏觀、細(xì)觀、微觀三種角度協(xié)同剖析滑坡成災(zāi)機(jī)理；最后，通過(guò)GIS信息化管理技術(shù)，并結(jié)合解析計(jì)算、數(shù)值模擬綜合分析秦巴山區(qū)淺表層滑坡的成災(zāi)特征，進(jìn)而預(yù)測(cè)滑坡的發(fā)育規(guī)律、形成階段、威脅對(duì)象等重要指標(biāo)，對(duì)秦巴山區(qū)淺表層滑坡危險(xiǎn)性進(jìn)行分區(qū)評(píng)價(jià)，建立降雨誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警模型，最后提出了秦巴山區(qū)淺表層滑坡的防治對(duì)策建議。2100433B