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Low frequency internal friction in zinc single crystals

1962; University of Toronto Press; Volume: 10; Issue: 4 Linguagem: Inglês

10.1016/0001-6160(62)90022-6

1878-0768

J. M. Roberts, Norman Brown,

Microstructure and mechanical properties

The stress amplitude dependent internal friction of zinc single crystals was measured in the frequency range 10−1- 10−2 c/s. This was done by direct measurement of the hysteresis loops employing a capacitance strain gauge. The effect of temperature, orientation, prior permanent deformation, annealing, impurities and stress bias on the energy loss were investigated. The effect of temperature on the critical strain amplitude was noted. The results are interpreted in the light of the Granato-Lücke theory of dislocation damping. The work by Read on zinc in the kilocycle range was also analysed. Quantitative agreement with the Granato-Lücke theory is found. Certain discrepancies between the experimental results and the Granato-Lücke theory may be more fully understood when the concept of “thermal breakaway of a pinned dislocation line” is more complete. Le frottement intérieur dépendant de l'amplitude de la tension de monocristaux de zinc a été mesuré dans l'intervalle de fréquence de 10−1 à 10−2 c/s. Ceci a été réalisé par des mesures directes des courbes d'hystérésis en utilisant un capteur capacitif. Les effets de la température, de l'orientation, d'une déformation permanent antérieure, d'un recuit, d'impuretés et d'une tension fixe sur la perte d'énergie ont été étudiés. L'effet de la température sur l'amplitude critique de la déformation a été noté. On interprète les résultats à la lumière de la théorie de Granato-Lucke sur l'amortissement dû aux dislocations. Le travail de Read sur le zinc dans la gamme du kilocycle a aussi été analysé. On a trouvé une concordance quantitative avec la théorie de Granato-Lücke. Certaines différences entre les résultats expérimentaux et la théorie de Granato-Lücke peuvent être saisies plus complètement quand le concept de “rupture thermique d'une ligne de dislocation ancrée” développé par Teutonico, Granato et Lücke est plus complète. Die von der Spannungsamplitude abhängige innere Reibung von Zinkeinkristallen wurde im Frequenzbereich 10-1N-10−2 Hz gemessen. Dazu wurden die Hystereseschleifen mit Hilfe einer kapazitiven Messung der Längenänderung direkt ausgemessen. Der Einfluβ von Temperatur, Orientierung, früherer permanenter Verformung, Anlasses, Verunreinigungen und überlagerten Spannungen auf den Energieverlust wurde untersucht. Der Einfluβ der Temperatur auf die kritische Verzerrungsamplitude wurde registriert. Die Ergebnisse lassen sich im Licht der Granato-Lücke-Theorie der Versetzungsdämpfung deuten. Die Arbeiten von Read über Zink im kHz-Bereich wurden ebenfalls analysiert. Es ergab sich quantitative übereinstimmung mit der Granato-Lücke-Theorie. Gewisse Widersprüche zwischen den experimentallen Ergebnissen und der Granato-Lücke-Theorie lassen sich wohl besser verstehen, wenn der Begriff “thermisches Losreiβen einer verankerten Versetzungslilinie”, der von Teutonico, Granato und Lücke entwickelt wurde, vollständiger ist.