Локализация пластического сдвига и механизмы разрушения при динамическом нагружении металлов

Локализация пластического сдвига и механизмы разрушения при динамическом нагружении металлов

Автор: Соковиков Михаил Альбертович, Баяндин Юрий Витальевич, Ляпунова Елена Аркадьевна, Плехов Олег Анатольевич, Чудинов Василий Валерьевич, Наймарк Олег Борисович

Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm

Статья в выпуске: 4 т.6, 2013 года.

Бесплатный доступ

Проведено экспериментальное и теоретическое исследование механизмов неустойчивости и локализации пластического сдвига при динамическом деформировании металлов. Механизмы неустойчивости связываются с коллективными эффектами в ансамбле микросдвигов в пространственно-локализованных областях. Инфракрасное сканирование in-situ зоны неустойчивости и последующее изучение дислокационной субструктуры подтвердили предположение о решающей роли неравновесных переходов в ансамблях дефектов при развитии локализованного пластического течения. На основе уравнений, отражающих связь неравновесных переходов с механизмами структурной релаксации и пластического течения, проведено моделирование неустойчивости пластического сдвига.

Еще

Пластичность, дефекты, разрушение, сдвиг, динамическое нагружение, пробивание преград

Короткий адрес: https://sciup.org/14320860

IDR: 14320860   |   DOI: 10.7242/1999-6691/2013.6.4.51

Список литературы Локализация пластического сдвига и механизмы разрушения при динамическом нагружении металлов

  • Meyer L.W., Staskewitsch E., Burblies A. Adiabatic shear failure under biaxial dynamic compression/shear loading//Mech. Mater. -1994. -V. 17, N. 2-3. -P. 203-214.
  • Burns T.J. Does a shear band result from a thermal explosion?//Mech. Mater. -1994. -V. 17, N. 2-3. -P. 261-271.
  • Nemat-Nasser S., Li Y.F., Isaacs J.B. Experimental/computational evolution of flow stress at high strain rates with application to adiabatic shear banding//Mech. Mater. -1994. -V. 17, N. 2-3. -P. 111-134.
  • Meyers M.A., Subhash G., Kad B.K., Prasad L. Evolution of microstructure and shear-band formation in α-hcp titanium//Mech. Mater. -1994. -V. 17, N. 2-3. -P.175-193.
  • Frassengeas C., Molinari A. Instability and localization of plastic flow in shear at high strain rates//J. Mech. Phys. Solids. -1987. -V. 35, N. 2. -P. 185-211.
  • Frassengeas C., Molinari A. The time development of eulerian/lagrangian perturbatuions to simple shear and its applications to shear banding//J. Mech. Phys. Solids. -1992. -V. 40, N. 8. -P. 1735-1756.
  • Gilman J.J. Micromechanics of shear banding//Mech. Mater. -1994. -V. 17, N. 2-3. -P. 83-96.
  • Mgbokwere C.O., Nutt S.R., Duffy J. Shear band formation in 4340 steel: A TEM study//Mech. Mater. -1994. -V. 17, N. 2-3. -P. 97-100.
  • Bai Y., Xuc Q., Xu Y., Shen L. Characteristics and microstructure in the evolution of shear localization in Ti-6Al-4V alloy//Mech. Mater. -1994. -V. 17, N. 2-3. -P. 155-164.
  • Grady D.E. Dynamic of adiabatic shear//Journal de Physique IV, Colloque C3, suppl. au Jour. de Physique III. -1991. -V. 1. -P. 653-660.
  • Коффи К.С., Армстронг Р.В. Образование областей перегрева при ударном нагружении//Ударные волны и явления высокоскоростной деформации металлов/Под. ред. М.А. Мейерса, Л.Е. Мурра. -М.: Металлургия, 1984. -С. 67-89.
  • Роджерс Х.К., Шастри Н.В. Структурные изменения в сталях при адиабатическом сдвиге//Ударные волны и явления высокоскоростной деформации металлов/Под. ред. М.А. Мейерса, Л.Е. Мурра. -М.: Металлургия. -1984. -С. 301-309.
  • Астанин В.В., Надеждин Г.Н., Петров Ю.Н. и др. Локализация пластической деформации при скоростном ударном деформировании алюминия и сплава АМг6//Проблемы прочности. -1987. -№ 3. -C. 81-85.
  • Колупаева С.Н., Старенченко В.А., Попов Л.Е. Неустойчивости пластического течения в кристаллах. -Томск: Изд-во ТГУ, 1994. -196 с.
  • Панин В.Е., Лихачев В.А., Гриняев Ю.В. Структурные уровни деформации твердых тел. -Новосибирск: Наука, 1985. -229 с.
  • Панин В.Е. Гриняев Ю.В., Данилов В.И. и др. Структурные уровни пластической деформации и разрушения. -Новосибирск: Наука, 1990. -225 с.
  • Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование материалов в 2-х т./Под ред. В.Е. Панина. -Новосибирск: Наука. -1995. -T. 1. -297 с.; Т. 2. -320 с.
  • Naimark O.B. Kinetic transition in ensembles of microcracks and some nonlinear aspects of fracture//Proc. IUTAM Symposium on nonlinear analysis of fracture. Cambridge, United Kingdom, September 3-7, 1995. -P. 285-298.
  • Наймарк О.Б. Коллективные свойства ансамблей дефектов и некоторые нелинейные проблемы пластичности и разрушения//Физ. Мезомех. -2003. -Т. 6, № 4. -С. 45-72.
  • Jonas G.H., Zukas J.A. Mechanics of penetration: Аnalysis and experiment//Int. J. Eng. Sci. -1978. -V. 16, N. 11. -P. 879-903.
  • Ляпунова Е.А., Петрова А.Н., Бродова И.Г. и др. Исследование морфологии многомасштабных дефектных структур и локализации пластической деформации при пробивании мишеней из сплава А6061//ПЖТФ. -2012. -Т. 38, № 1. -С. 13-20.
  • Ляпунова Е.А., Петрова А.Н., Бродова И.Г. и др. Исследование закономерностей локализации пластической деформации и формирования многомасштабных дефектных структур в процессе динамического нагружения алюминиевого сплава 6061//Физ. мезомех. -2012. -Т. 15, № 2. -С. 61-67.
  • Соковиков М.А., Чудинов В.В., Уваров С.В. и др. Неустойчивость пластического сдвига и локализация пластической деформации при динамическом нагружении как результат структурно-кинетических переходов в системе мезодефектов//Вестник ПНИПУ. Механика. -2013. -№ 2 -С. 154-175.
  • Соковиков М.А. Неустойчивость пластического сдвига при ударном нагружении как результат кинетических переходов в системе микросдвигов//Вычислительная механика. Сборник научных трудов. -2003. -№ 1. -С. 87-94.
  • Соковиков М.А. Численное исследование неустойчивости пластического сдвига при динамическом нагружении//Вестник ПГТУ. Математическое моделирование систем и процессов. -2004. -№ 12. -С. 82-88.
  • Соковиков М.А. Численное моделирование неустойчивости пластического сдвига в плоской волне сжатия//Вестник ПГТУ. Прикладная математика и механика. -2004. -№ 1. -С. 28-36.
  • Соковиков М.А. Автомодельность неустойчивости пластического сдвига при ударном нагружении как результат кинетических переходов в системе микросдвигов//Физ. мезомех. -2004. -Т. 7, Спец. выпуск Ч. 1. -С. 332-335.
  • Соковиков М.А. Численное исследование неустойчивости пластического сдвига при высокоскоростном ударе//Деформация и разрушение материалов. -2005. -№ 7. -С. 13-17.
  • Баяндин Ю.В., Наймарк О.Б., Уваров С.В. Численное моделирование откола, индуцированного мезодефектами при ударно-волновом нагружении металлов//Вычисл. мех. сплош. сред. -2010. -Т. 3, № 1. -С. 13-23.
  • Савельева Н.В., Баяндин Ю.В., Наймарк О.Б. Численное моделирование деформирования и разрушения металлов в условиях плоского удара//Вычисл. мех. сплош. сред. -2012. -Т. 5, № 3. -С. 300-307.
  • Баяндин Ю.В., Костина А.А., Наймарк О.Б., Пантелеев И.А. Моделирование деформационного поведения ванадия при квазистатическом нагружении//Вычисл. мех. сплош. сред. -2012. -Т. 5, № 1. -С. 33-39.
  • Наймарк О.Б., Баяндин Ю.В., Леонтьев В.А., Пантелеев И.А., Плехов О.А. Структурно-скейлинговые переходы и некоторые термодинамические и кинетические эффекты в материалах в объемном субмикро-(нано-)кристаллическом состоянии//Физ. мезомех. -2009. -Т. 12, № 4. -С. 47-60.
  • Пантелеев И.А., Плехов О.А., Наймарк О.Б. Некоторые автомодельные закономерности развития поврежденности при квазихрупком разрушении твёрдых тел//Вычисл. мех. сплош. сред. -2011. -Т. 4, № 1. -С. 90-100. DOI
  • Баяндин Ю.В., Наймарк О.Б. Экспериментальное и теоретическое исследование автомодельной структуры пластического фронта ударных волн в конденсированных средах//Физ. мезомех. -2004. -Т. 7, Спец. выпуск Ч. 1. -С. 305-308.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp