Ротационные моды деформации пористых структур
Статья в выпуске: 3, 2014 года.
Бесплатный доступ
Рассматривается процесс деформации и потери устойчивости течения при деформации пористой структуры на основе алюминия с высокой концентрацией пор. Исходным материалом служил порошок из сплава АМг6 с размером частиц менее 1 мм. Проводились испытания на сжа- тие со средней скоростью 1 мм/мин. Нагружение при температуре T = 293К осуществлялось до определенной деформации, затем испытания останавливались, и образец фотографировался. Анализируются ротационные моды пластического течения и их связь с началом процесса разру- шения. Для этого выделяются реперные точки - стыки пор и определяется их траектория в про- цессе нагружения. Была установлена важная роль неоднородного поворота, связанного с сильной неоднородностью пористой структуры. Неоднородный поворот в окрестности крупной централь- ной поры ведет к схлопыванию двух соседних пор и последующему разрушению. Феноменология процесса такова: неоднородный поворот в окрестности крупной центральной поры приводит к схлопыванию двух крупных и одной поры среднего размера. Это вращение «тянет» за собой перемещение смежных с ними двух мелких пор и т.д. Концентрация крупных пор (в 3-5 раз больше среднего размера) мала 10-2; их статистика лежит на так называемых «хвостах распре- делений» - областях, где статистические методы малоэффективны: не выполняются предель- ные неравенства и теоремы теории вероятности. Эти области определяют в конечном счете мо- мент потери устойчивости и разрушения пористой структуры. Наличие малого количества круп- ных пор снижает предельную деформацию на 10-15 % и энергоемкость структур на 25-35 %.
Похожие статьи в разделе Механика деформируемых тел. Упругость. Деформация
Короткий адрес: https://sciup.org/146211529
IDS: 146211529 | УДК: 539.37 | DOI: 10.15593/perm.mech/2014.3.01
Rotational deformation mode of porous structures
We consider the process of deformation and buckling of flow during compression of the porous structure on the basis of aluminum with a high concentration of pores. The starting material is AMg6 alloy powder having a particle size of less than 1 mm. Compression tests are performed at an average rate of 1 mm / min. Loading at a temperature T = 293 K was carried out to a certain strain, then the test sample was photographed and stayed. The authors analyzed rotary modes of plastic flow and theirrelationship with the beginning of the fracture process. In order to do this, we allocated reference points - the joints and then determined their trajectory in the process of loading. We established the important role of nonuniform rotation associated with strong heterogeneity of the porous structure. Nonuniform rotation in the vicinity of large central pores lead to a collapse of the two neighboring pores and subsequent destruction. Phenomenology process was as follows: inhomogeneous rotation in the vicinity of large central pores lead to a collapse of two large and one medium-sized pores. This rotation "pulled" the displacement of two small pores related to them, etc. The concentration of large pores (3-5 times larger than the average size) was small 10-2; their statistics lied on the so-called "tail of the distribution" areas where statistical methods were ineffective, i.e. limit inequalities and theorems of probability theory were not executed. These areas ultimately determined moment buckling and fracture of the porous structure. Having a small number of large pores reduced the ultimate strain of 10-15 % and power consumption of the structures 25-35 %.
