Численное моделирование накопления повреждений при сложном пластическом деформировании
Автор: Волков Иван Андреевич, Коротких Юрий Георгиевич, Тарасов Иван Сергеевич
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 1 т.2, 2009 года.
Бесплатный доступ
С позиции механики повреждённой среды (МПС) развита математическая модель, описывающая процессы накопления усталостных повреждений в конструкционных материалах (металлах и их сплавах) при многоосных непропорциональных путях комбинированного термосилового нагружения. В целях качественной и количественной оценки развитых определяющих соотношений проведено исследование вида траектории деформирования на усталостную долговечность металлов. Показано, что развитый вариант определяющих соотношений МПС правильно (качественно и количественно) отражает основные эффекты упругопластического деформирования и накопление повреждений в конструкционных материалах при произвольных траекториях деформирования.
Напряжённо-деформированное состояние, пластичность, повреждённость, разрушение, сложное нагружение, малоцикловая усталость, долговечность, ресурс
Короткий адрес: https://sciup.org/14320457
IDR: 14320457 | УДК: 539.3
Numerical modeling of damage accumulation under complex plastic deformation
Within the framework of the mechanics of defective materials (MDM), a mathematical model describing fatigue damage accumulation in structural materials (metals and their alloys) under multi-axial non-proportional (combined thermal and force) loading paths is developed. Qualitative and quantitative assessments of the constitutive relations are made by analyzing the deformation trajectory that reflects the fatigue life of metals. It is shown that the proposed constitutive MDM-relations adequately (qualitatively and quantitatively) describe the main effects of elasto-plastic deformation and damage accumulation in structural materials for the arbitrary trajectories of deformation.
Список литературы Численное моделирование накопления повреждений при сложном пластическом деформировании
- Митенков Ф.М., Кайдалов В.Ф., Коротких Ю.Г. и др. Методы обоснования ресурса ядерных энергетических установок. -М.: Машиностроение, 2007. -448 с.
- Волков И.А., Коротких Ю.Г. Уравнения состояния вязкоупругопластических сред с повреждениями. -М.: Физматлит, 2008. -424с.
- Зубчанинов В.Г., Охлопков Н.Л., Гаранников В.В. Экспериментальная пластичность. -Тверь: ТГТУ, 2003. -Кн. 1. Процессы сложного деформирования. -172с.
- Зубчанинов В.Г., Охлопков Н.Л., Гаранников В.В. Экспериментальная пластичность. -Тверь: ТГТУ, 2004. -Кн. 2. Процессы сложного нагружения. -184 с.
- Зубчанинов В. Г., Гультяев В. И., Зубчанинов Д. В. Экспериментальное исследование процессов сложного деформирования материала Ст 45 на многозвенных траекториях//Проблемы прочности и пластичности: Межвуз. сборник. -Н. Новгород: Изд-во Нижегородского госуниверситета, 2007. -Вып. 69. -С. 95-98.
- Охаси И. Неупругое поведение стали 316 при многоосных непропорциональных циклических нагружениях при повышенной температуре//Труды Амер. об-ва инж.-мех. Сер. Д. Теорет. основы инж. расчетов. -1985. -Т. 107, № 2. -С. 6-15.
- Охаси И. Пластическое деформирование нержавеющей стали типа 316 под действием несинфазных циклов по деформации//Труды Амер. об-ва инж.-мех. Сер. Д. Теорет. основы инж. расчетов. -1985. -Т. 107, № 4. -С. 61-73.
- Лэмба Г.С., Сайдботтом О.М. Пластичность при циклическом деформировании по непропорциональным траекториям. Часть 1. Эксперименты с циклическим упрочнением, приспособляемостью и последующим деформационным упрочнением//Труды Амер. об-ва инж.-мех. Сер. Д. Теорет. основы инж. расчетов. -1978. -Т. 100, № 1. -С. 108-117.
- Макдауэлл Д.Л. Экспериментальное изучение структуры определяющих уравнений для непропорциональной циклической пластичности//Труды Амер. об-ва инж.-мех. Сер. Д. Теорет. основы инж. расчетов. -1985. -Т. 107, № 4. -С. 98-111.
- Бернард-Конноли М., Бью-Куок Т., Бирон А. Усталость коррозионностойкой стали 304 при испытаниях в условиях многоступенчатой контролируемой деформации//Труды Амер. об-ва инж.-мех. Сер. Д. Теорет. основы инж. расчетов. -1983. -Т. 105, № 3. -С. 47-53.
- Казаков Д.А., Капустин С.А., Коротких Ю.Г. Моделирование процессов деформирования и разрушения материалов и конструкций. -Н. Новгород: Изд-во ННГУ, 1999. -226с.
- Боднер С.Р., Линдхолм У.С. Критерий приращения повреждения для зависящего от времени разрушения материалов//Труды Амер. об-ва инж.-мех. Сер. Д. Теорет. основы инж. расчетов. -1976. -Т. 100, № 2. -С. 51-58.
- Леметр Ж. Континуальная модель повреждения, используемая для расчёта разрушения пластичных материалов//Труды Амер. об-ва инж.-мех. Сер. Д. Теорет. основы инж. расчетов. -1985. -Т. 107, № 1. -С. 90-98.
