Численное моделирование откола, индуцированного мезодефектами при ударно-волновом нагружении металлов
Автор: Баяндин Юрий Витальевич, Наймарк Олег Борисович, Уваров Сергей Витальевич
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 1 т.3, 2010 года.
Бесплатный доступ
Разработанная ранее статистическая модель твердого тела с мезоскопическими дефектами позволила сформулировать феноменологическую модель в терминах двух независимых переменных - тензора плотности дефектов и параметра структурного скейлинга, провести численное моделирование процесса ударно-волнового нагружения, связав его с механизмами структурной релаксации. Установлена связь нелинейных закономерностей пластического деформирования и разрушения с кинетикой структурно-скейлинговых переходов в области метастабильности неравновесного термодинамического потенциала среды с мезодефектами. Предлагаемая модель позволяет описывать особенности разрушения в условиях откола.
Ударные волны, откол, дефекты, скейлинг
Короткий адрес: https://sciup.org/14320495
IDR: 14320495 | УДК: 519.713,
Numerical simulation of spall induced by mesodefects in metals under shock loading
The statistical model developed in our earlier research is used to formulate a phenomenological model in terms of two independent variables, the defect density tensor and the structural scaling parameter, and to simulate shock wave propagation taking account of structural relaxation phenomena. It has been established that there is a relationship between the non-linear plastic deformation and failure mechanisms and the kinetics of structural scaling transition in the metastability area of the out-of-equilibrium thermodynamic potential of a solid with mesodefects. The proposed model allows us to describe the peculiarities of spall failure.
Список литературы Численное моделирование откола, индуцированного мезодефектами при ударно-волновом нагружении металлов
- Bayandin Yu.V., Naimark O.B., Leont'ev V.A., Permjakov S.L. Experimental and theoretical study of universality of plastic wave fronts and structural scaling in shock loaded copper//J. Phys. IV: Proc. of 8th Int. conf. on mechanical and physical behavior of materials under dynamic loading. (Dijon, France, August 2006). -V. 134. -P. 1015-1021.
- Naimark O., Bayandin Yu., Zocher M., Preston D., Mesodefect induced mechanisms of thermally activated, steady state plastic flow and transmition to overdriven shock//New models and hydrocodes for shock wave processes in condensed matter: Proc. of 7th Int. conf. (ADAI, Lisbon, Portugal, May 2008). -P. 46-48.
- Bayandin Yu., Naimark O., Mesodefect induced mechanisms of plasticity and failure in shocked solids//Solid Mechanics: Proc. of 36th Int. conf. (IFTR PAS, Warsaw, Poland, September 2008). -P. 274-275.
- Глушак Б.Л., Куропатенко В.Ф., Новиков С.А. Исследование прочности материалов при динамических нагрузках. -Новосибирск: Наука, 1992. -295 с.
- Гаркушин Г.В., Разоренов С.В., Канель Г.И., Иванчихина Г.И., Игнатова О.Н. Роль внутренней структуры в процессе высокоскоростного деформирования и разрушения поликристаллической меди//Экстремальные состояния вещества. Детонация. Разрушение: сб. тез. межд. конф. «XI Харитоновские тематические научные чтения». (Саров, 16-23 марта 2009 г.). -С. 165-167.
- Разоренов С.В., Канель Г.И., Иванчихина Г.И. Влияние наноразмерных включений на динамическую прочность и кинетику разрушения монокристаллов меди//Экстремальные состояния вещества. Детонация. Разрушение: сб. тез. межд. конф. «XI Харитоновские тематические научные чтения». (Саров, 16-23 марта 2009 г.). -С. 170-172.
- Гаркушин Г.В., Разоренов С.В., Игнатова О.Н. Динамическая прочность меди с различной структурой в условиях высокоскоростного деформирования//Деформация и разрушение материалов. -2008. -№ 1. -С. 38-43.
- Стегайлов В.В., Янилкин А.В. Структурные превращения в монокристаллическом железе при ударно-волновом сжатии и растяжении. Исследование методом молекулярной динамики//ЖЭТФ. -2007. -Т. 131, № 6. -С. 1064-1072.
- Гёмзе Л.А., Гёмзе Л.Н. Анализ микро-и наноструктуры керамики на базе Al2O3 при скорости удара выше 800 м/с//Экстремальные состояния вещества. Детонация. Разрушение: сб. тез. межд. конф. «XI Харитоновские тематические научные чтения». (Саров, 16-23 марта 2009 г.). -С. 189-191.
- Федер Е. Фракталы. -М.: Мир, 1991. -254 с.
- Yujing Jiang, Bo Li and Yosihiko Tanabashi Estimating the relation between surface roughness and mechanical properties of rock joints//Int. J. of Rock Mechanics and Mining Sciences. -V. 42. -N. 6. -2006. -P. 837-846.
