Электротермомеханическая модель деформирования и разрушения материалов с начальной микроповрежденностью

• Автор: Коломиец, Андрей Валерьевич
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 109 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
0.1 Обзор литературы
0.2 Описание работы
Часть
Г лава 1. Поврежденность и разрушение толстых однородных пластин при изгибе под действием жесткого штампа
1.1 Введение
1.2 Постановка задачи деформирования изгиба однородных пластин под действием жесткого штампа
1.3 Анализ результатов численного исследования
1.4 Выводы
Глава 2. Анализ влияния неоднородности напряженного состояния на реологическую потерю устойчивости при изгибе двухслойных пластин
2.1 Введение
2.2 Постановка задачи и модель материала
2.3 Результаты прямого численного моделирования
2.4 Выводы
Часть
Г лава 3. Исследование влияния воздействия электрического тока на
механические свойства материалов с упорядоченной структурой_.
дефектов
3.1 Введение
3.2 Граничные условия и постановка задачи
3.3 Основные уравнения электротермомеханической задачи
3.4 Анализ полученных результатов прямого численного моделирования

3.5 Рассмотрение изолированных представительных элементов с дефектом в виде идеального математического разреза
3.6 Выводы
Глава 4. Электропластический эффект при одновременном и раздельном действии электротермического поля и механического нагружении с учетом процесса охлаждения
4.1 Введение
4.2 Постановка задачи, граничные условия и модель материала
4.3 Результаты вычислений
4.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Настоящая диссертационная работа посвящена проблеме прямого численного моделирования процесса перехода поврежденного материала из упругохрупкого состояния к упругопластическому. Изучается механизм разрушения при сложнонапряженном состоянии материала, а так же при воздействии внешних энергетических полей.
0.1 Обзор литературы
Задача о переходе от упругохрупкой к упругопластической модели разрушения является важной и актуальной по настоящее время, не смотря на то, что уже получено достаточно много теоретических и экспериментальных результатов. В начале XX века стало ясно, что "законы" упругости и принципы упругохрупкого разрушения не описывают в достаточной мере реальное поведение сред при различных нагружениях. Возникла необходимость изучения поведения внутренней структуры материала и влияния микропараметров на прочностные характеристики материала. С этой целью было разработано ряд теорий пластичности, каждая из которых имеет свои особенности и рамки применимости. В основе этих теорий пластичности, а также вязкопластического течения и упругопластического разрушения материалов-были-иепользованы методы и принципы теории упругости. Простейшей по сей день теорией, которую используют для исследования пластических деформаций в телах различной формы, является теория малых упругопластических деформаций [1, 2]. Теория малых упругопластических деформаций дала определенные преимущества при рассмотрении нелинейных задач деформирования твердого тела, и на данный момент большое количество частных задач решается с использованием этой теории.

Часть
Глава 1. Поврежденность и разрушение толстых однородных пластин при изгибе под действием жесткого штампа
1.1 Введение
В данной главе проведено численное моделирование процесса реологической потери устойчивости и локализации пластических деформаций с образованием полос адиабатического сдвига и растяжения при изгибе однородных пластин (плоскодеформированное состояние) под действием жесткого штампа. Рассмотрены модели идеальноупругопластической среды и упругопластической среды с учетом зарождения и роста пор. Исследовано образование полос локализации пластических деформаций в однородных свободно опертых пластинах при разных условиях контактного взаимодействия между образцом, штампом и опорами.
Л.А. Галин [71, 72] был одним из первых, кто рассматривал задачу о растяжении упругопластической пластины с некруговым отверстием. Он предложил упругопластическую аналогию, которая заключалась в том, что упругопластическая задача о растяжении пластины с отверстием эквивалентна задаче о контакте между изгибаемой упругой пластиной, заделанной вдоль такого же плоского контура, как и контур отверстия, и твердыми телами, опирающимися на этот контур. При сложной форме отверстия решение задачи встречает значительные математические трудности. Л.А. Галин предложил аналогию, которая позволяет экспериментально решать такие задачи с неизвестной заранее границей между упругой и пластической областями. В дальнейшем линейные и нелинейные задачи контактного взаимодействия успешно решались