Abstract
材料表面上的微裂縫是產生差排的一個來源。一些脆性材料如矽(silicon) ，在噴沙、刮、磨所造成的損害，經常可看到表面微裂縫及差排。所以表面微裂縫及差排間的交互作用，便成為研究材料破裂行為的一個重要領域。而差排在裂縫尖端附近的堆積已有不少理論或實驗上的研究。目前裂縫和差排間的作用下，有些實驗在接近裂縫尖端可能會存在一個無差排帶(Dislocation-Free zone) ，這是首先導用連續差排模型來解釋破裂的Bibly-Cottrell-Swinden (BCS)理論，所不能說明的，因為在BCS 的分析下，差排被釋放於裂縫尖端是缺乏能障的。然而差排由裂縫尖端釋放是按順序且實際情錶下裂縫長度是有限的，所以為了了解材料破裂現象和差排堆積的關系，在本研究中，是以不邊疆差排模型，利用電腦模擬方式去說明靜止的有限長裂縫在破裂模式下受到負載時，差排從裂縫尖端以動態釋放或靜態釋放時所表現的行為。此外，臨界應力強度因子K 將比較在裂縫尖端應力強度因子有無考慮差排貢獻時的大小，接著討論在裂縫尺寸及晶格摩擦應力效應受到負載及去負載時，在(1) 差排分布情形(2)差排被裂縫尖端吸回情錶(3) 塑性帶大小(4) 無差排帶。在數值的結果中，我們可以發現在負載過程中，動態釋放或靜態釋放其結果是相反的，如差排分布情形、差排被裂尖端吸回情錶、塑性帶大小等，若差排達到平衡狀態時，動態釋放或靜態釋放其結果是相同的。而臨界應力強度因子K 是材料常數，但在動態釋放方式的負載中，其值在剛開始釋放會突然上升然又馬上回復到常數。然動態釋放方式的負載中，晶格摩擦應力效應對差排分布情形、塑性帶大小、無差排帶等影響是不明顯。而塑性帶在去負載中會有增加的現象，僅發生在動態釋放方式下，差排未達到平衡狀態而去負載。最后於決定無差排帶的比值，在去負載中剛開始會有突然下降然后又上升的情形，而動態釋放方式的負載中，其值在剛開始釋放會小於1。