Моделирование процессов упругопластического деформирования материалов по многозвенным кусочно-ломаным прямолинейным траекториям
Автор: Зубчанинов В.Г., Алексеев А.А., Гультяев В.И.
Статья в выпуске: 3, 2017 года.
Бесплатный доступ
Рассматривается математическое моделирование процессов упругопластического деформирования материала сталь 45 в векторном пространстве А.А. Ильюшина по многозвенным неаналитическим траекториям вида плоских многозвенных ломаных траекторий, состоящем из четырех прямолинейных кусочно-ломаных участков при его одновременном растяжении либо сжатии с кручением. При моделировании использовалась математическая модель теории процессов для плоских траекторий с уточненными аппроксимациями функционалов процесса, содержащая все необходимые параметры сложного нагружения для плоских траекторий. Основные уравнения математической модели приведены к задаче Коши, для численного решения которых и получения расчетных результатов использовался метод Рунге-Кутты четвертого порядка точности. Приведена методика определения материальных параметров аппроксимаций в выражениях функционалов на основе обработки экспериментальных данных по базовым траекториям типа «смещенного веера» двузвенных траекторий. Экспериментальные исследования проведены на автоматизированном испытательном комплексе СН-ЭВМ в лаборатории механических испытаний Тверского государственного технического университета. В качестве образцов для экспериментальных исследований были использованы тонкостенные цилиндрические оболочки из стали 45 в состоянии поставки. Численные теоретические расчеты сравниваются с экспериментальными данными для оценки достоверности математической модели теории процессов при сложном нагружении для данного класса траекторий деформирования. Предлагаемая математическая модель теории процессов дала результаты, хорошо соответствующие данным эксперимента, как по скалярным, так и векторным свойствам материала. Это подтверждает достаточную для практических задач достоверность расчетных данных и точность построенных аппроксимаций функционалов процессов используемой математической модели теории процессов.
Пластичность, упругость, функционалы пластичности, испытательный комплекс сн-эвм, моделирование процессов деформирования, векторные и скалярные свойства материалов
Короткий адрес: https://sciup.org/146211690
IDR: 146211690 | DOI: 10.15593/perm.mech/2017.3.12
Список литературы Моделирование процессов упругопластического деформирования материалов по многозвенным кусочно-ломаным прямолинейным траекториям
- Ильюшин А.А. Пластичность. Упругопластические деформации. -М.: Гостехиздат, 1948. -376 с.
- Ильюшин А.А. Механика сплошной среды. -М.: Изд-во МГУ, 1971. -310 с.
- Ильюшин А.А. Пластичность. Основы общей математической теории. -М.: Изд-во АН СССР, 1963. -273 с.
- Ильюшин А.А. Труды (1946-1966). Т. 2. Пластичность. -М.: Физматлит, 2004. -480 с.
- Зубчанинов В.Г. Механика процессов пластических сред. -М.: Физматлит, 2010. -352 с.
- Зубчанинов В.Г. Устойчивость и пластичность. Т.2. Пластичность. -М.: Физматлит, 2008. -336 с.
- Ленский В.С. Гипотеза локальной определенности в теории пластичности//Изв. АН СССР, ОТН. -1962. -№ 5. -С. 154-158.
- Дао Зуй Бик. О гипотезе локальной определенности в теории пластичности//Вестн. МГУ. Сер. «Математика, механика». -1965. -№ 2. -С. 67-75.
- Васин Р.А, Ильюшин А.А. Об одном представлении законов упругости и пластичности в плоских задачах//Изв. АН СССР. МТТ. -1983. -№ 4. -С. 114-118.
- Зубчанинов В.Г., Алексеев А.А., Гультяев В.И. Численное моделирование процессов сложного упругопластического деформирования стали по двузвенным ломаным траекториям//Проблемы прочности и пластичности: межвуз. сб. -Н. Новгород: Изд-во Нижегород. ун-та, 2014. -Вып. 76. -Ч. 1. -С. 18-25.
- Зубчанинов В.Г. Постулат изотропии и закон сложной разгрузки сплошных сред//Изв. РАН. Механика твердого тела. -2011. -№ 1. -С. 27-37 DOI: 10.3103/S0025654411010043
- Ленский B.C. Экспериментальная проверка основных постулатов общей теории упругопластических деформаций//Вопросы теории пластичности. -М.: Изд-во АН СССР, 1961. -С. 58-82.
- Васин Р.A. Некоторые вопросы связи напряжений и деформаций при сложном нагружении//Упругость и неупругость. Вып. 1. -М.: Изд-во МГУ, 1971. -С. 59-126.
- Некоторые экспериментальные данные об общем законе пластичности Ильюшина/И. Охаши, М. Токуда, И. Курита, Т. Сузуки//Изв. АН СССР. МТТ. -1981. -№ 6. -С. 53-64.
- Ленский В.С., Ленский Э.В. Трехчленное соотношение общей теории пластичности//Изв. АН СССР. МТТ. -1985. -№ 4. -С. 111-115.
- Ленский В.С., Машков И.Д. Проверка законов в трехмерном пространстве девиатора деформаций//Упругость и неупругость. -М.: Изд-во МГУ, 1971. -№ 2. -С. 158-166.
- Васин Р.А. Идеи Ильюшина А.А., обогатившие теорию пластичности//Упругость и неупругость: материалы междунар. науч. симпозиума по проблемам механики деформируемых тел, посвященного 105-летию со дня рождения А.А.Ильюшина. -М.: Изд-во МГУ, 2016. -С. 66-69.
- Васин Р.А. Теория упругопластических процессов и исследование структурно-механических свойств материалов//Изв. РАН. МТТ. -2011. -№ 1. -С. 19-26.
- Васин Р.А. О «памяти» материала в теории упругопластических процессов//Изв. Тул. гос. ун-та. Естественные науки. -2013. -№ 2-2. -С. 59-70.
- Муравлев А.В. Экспериментальное построение функционалов пластичности для траекторий деформаций типа двухзвенных ломаных в опытах на сплошных цилиндрических областях//Вестн. Моск. ун-та. Сер. 1: Математика. Механика. -1996. -№ 5. -С. 74-80.
- Муравлев А.В. Обобщение постулата изотропии теории упругопластических процессов А.А. Ильюшина на конечные деформации//Проблемы прочности, пластичности и устойчивости в механике деформируемого твердого тела: материалы VIII Междунар. науч. симпозиума. -Тверь: Изд-во Твер. гос. техн. ун-та, 2015. -С. 25-29.
- Муравлёв А.В., Девятов А.С. Развитие теории упругопластических процессов А.А. Ильюшина и экспериментально-теоретических методов исследования вязкопластических свойств материалов при конечных деформациях//Проблемы машиностроения и автоматизации. -2016. -№ 1. -С. 84-90.
- Жуков А.М. Некоторые особенности поведения металлов при упругопластическом деформировании//Вопросы теории пластичности. -М.: Изд-во АН СССР, 1961. -C. 30-57.
- Жуков А.М. О свойствах запаздывания в общей теории пластичности//Изв. АН. МТТ. -1992. -№ 5. -С. 110-119.
- Трусов П.В., Швейкин А.И., Янц А.Ю. Основные положения теории упругопластических процессов А.А. Ильюшина: анализ с позиций многоуровневого моделирования для случая больших градиентов перемещений//Упругость и неупругость: материалы междунар. науч. симпозиума по проблемам механики деформируемых тел, посвященного 105-летию со дня рождения А.А.Ильюшина. -М.: Изд-во МГУ, 2016. -С. 119-126.
- Дегтярев В.П. Пластичность и ползучесть в машиностроительных конструкциях. -М.: Машиностроение, 1967. -130 с.
- Шевченко Ю.Н., Бабешко М.Е., Терехов Р.Г. Термовязкоупругопластические процессы сложного деформирования элементов конструкций. -Киев: Наук. думка, 1992. -328 с.
- Молодцов И.Н., Бабаева Д.О. Некоторые вопросы верификации теории упругопластических процессов при сложном нагружении//Проблемы машиностроения и автоматизации. -2016. -№ 3. -С. 98-105.
- Зубчанинов В.Г., Алексеев А.А., Алексеева Е.Г. Математическое моделирование процессов пластического деформирования материалов по сложным плоским траекториям//Materials Physics and Mechanics (MPM). -2015. -Т. 24, № 2. -С. 107-118.
- Зубчанинов В.Г., Алексеев А.А., Алексеева Е.Г. Проверка постулата изотропии и численное моделирование процессов деформирования материалов на сложных гладких траекториях//Materials Physics and Mechanics. -2016. -Т. 29, № 2. -С. 150-157.