Моделирование деформационного поведения ванадия при квазистатическом нагружении
Автор: Баяндин Юрий Витальевич, Костина Анастасия Андреевна, Наймарк Олег Борисович, Пантелеев Иван Алексеевич
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 1 т.5, 2012 года.
Бесплатный доступ
Целью данной работы являются исследование роли дефектов на начальных стадиях деформирования металлов при квазистатическом нагружении, их учет с использованием метода акустической эмиссии, а также подтверждение механизмов структурной релаксации в ансамбле мезоскопических дефектов. На основе полученных ранее уравнений статистической теории твердых тел с дефектами предложена математическая модель поведения металла в условиях квазистатического нагружения и ползучести. Для описания эволюции дефектов в поле внешних напряжений в рамках модели введены два параметра порядка - тензор плотности дефектов и структурный параметр. Установлена связь коллективных механизмов деформирования в ансамбле мезоскопических дефектов с данными акустической эмиссии.
Слова: квазистатическое нагружение, упруговязкопластическая модель, мезоскопические дефекты
Короткий адрес: https://sciup.org/14320594
IDR: 14320594 | УДК: 517.958:539.3 | DOI: 10.7242/1999-6691/2012.5.1.5
Modeling of the deformation behavior of vanadium under quasistatic loading
The aim of this work is to investigate the role of defects in the formation of properties of metals at early stages of deformation under quasistatic loading using acoustic emission techniques and to provide evidence for structural relaxation phenomena in an ensemble of mesoscopic defects. Based on the previously obtained equations of statistical theory of solid with defects, a mathematical model is proposed for describing the behavior of metals under quasistatic loading and creep conditions. Two order parameters (defect density tensor and structure scaling parameter) are introduced to describe defect evolution in the external stress field. The relationship between the acoustic emission (AE) parameters and the collective behavior of the ensemble of mesoscopic defects is determined.
Список литературы Моделирование деформационного поведения ванадия при квазистатическом нагружении
- Бетехтин В.И., Наймарк О.Б., Кадомцев А.Г., Гришаев С.Н. Экспериментальное и теоретическое исследование эволюции дефектной структуры, пластической деформации и разрушения: Препр./ИМСС УрО РАН. -Пермь, 1997. -56 c.
- Баяндин Ю.В. Исследование автомодельных закономерностей формирования пластических фронтов в металлах при интенсивных воздействиях/Дис. канд. физ.-мат. наук: 01.02.04. -Пермь, ИМСС УрО РАН, 2007. -117 с.
- 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.
- 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.
- 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.
- Качанов Л.М. О времени разрушения в условиях ползучести//Изв. АН СССР OTH. -1958. -№ 8. -C. 26-31.
- Работнов Ю.Н. О механизме длительного разрушения//Вопросы прочности материалов и конструкций. -М.: Изд-во АН СССР. -1959. -С. 5-7.
- Астафьев В.И. О росте трещин при ползучести с учетом пластической зоны вблизи вершины трещины//ПМТФ. -1979. -№ 6. -С. 154-158.
- Reidel H. The extension of a microscopic crack at elevanted temperature by the growth and coalescence of microvoids/Creep in structures. -Berlin: Springer, 1981. -P. 504-519.
- Kubo S., Ohji K., Ogura K. An analysis of creep crack propagation on the basis of the plastic singular stress field//Engng. Fract. Mech. -1979. -V. 11, N. 2. -P. 315-329.
- Астафьев В.И. Закономерности подрастания трещин в условиях ползучести//Изв. АН СССР. МТТ. -1986. -№ 1. -С. 127-134.
- Горев Б.В., Банщикова И.А. К описанию процесса ползучести и разрушения упрочняющихся материалов по кинетическим уравнениям со скалярным параметром поврежденности//Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер.: Физ.-мат. науки. -2009. -№ 2 (19). -С. 90-98.
- Астафьев В.И., Радаев Ю.Н., Степанова Л.В. Нелинейная механика разрушения. -Самара: Изд-во «Самарский университет», 2001. -562 с.
- Вакуленко А.А., Качанов М.Л. Континуальная теория среды с трещинами//Изв. АН СССР. МТТ. -1971. -№ 4. -С. 159-166.
- Мураками С., Радаев Ю.Н. Математическая модель трехмерного анизотропного состояния поврежденности//Изв. РАН. МТТ. -1996. -№ 4. -С. 93-110.
- Соколкин Ю.В., Ташкинов А.А. Механика деформирования и разрушения структурно неоднородных тел. -М.: Наука, 1984. -115 с.
- Широков В.В. Высокотемпературная ползучесть ванадия и сплавов на его основе//Физ.-хим. механика материалов. -1987. -№ 6. -С. 32-36.
- Juhász A., Kovács I., Vitányi I. High temperature creep of vanadium//J. Less Common Metals. -1978. -V. 61. -P. 309-320.
- Chung H.M., Loomis B.A., Smith D.L. Creep properties of vanadium-base alloys//J. of Nuclear Materials. -1994. -V. 212-215. -P. 772-777.
