Ротационные моды деформации пористых структур

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 %.