Кинетический подход в описании ползучести металлов на основе структурно-аналитической теории прочности

• Автор: Майорова, Элеонора Григорьевна
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ухта
• Количество страниц: 109 с. : ил.

Глава 1. Аналитический обзор моделей ползучести
1.1. Кривая ползучести, классификация моделей ползучести
1.2. Феноменологические модели
1.3. Физические модели
1.4. Модель ползучести в рамках структурно-аналитической теории прочности
1.4.1. Основные методологические принципы построения теории в простейшей двухуровневой модели
1.4.2. Построение локальных инвариантов для пластической деформации, осуществляемой скольжением
Глава 2. Моделирование и анализ деформационных процессов ползучести на основе структурно-аналитической теории
2.1. Расчет и анализ деформации ползучести в полях переменных и статических механических напряжений
2.2. Анализ стационарной ползучести при плоском напряженном состоянии. Подтверждение гипотезы универсальной кривой
2.3. Моделирование деформационного старения металлов. Взаимосвязь между кривыми активного нагружения и изохронными кривыми стационарной ползучести металлов
2.4. Описание нестационарной ползучести с учетом полей ориентированных напряжений
2.5. Выводы
Глава 3. Методика и описание экспериментального исследования ползучести металлов
3.1. Кинетический подход в описании деформации стационарной ползучести

3.2. Экспериментальные методы определения основной базовой скорости стационарной ползучести
3.3. Учет неоднородности напряженно-деформированного состояния при кручении цилиндрических стержней
3.4. Определение основных параметров термоактивируемой ползучести опытным путем
3.5. Косвенные способы определения интенсивности скорости стационарной ползучести трубы по опытам на кручение в лабораторных условиях
3.6. Описание экспериментальной установки и опытных измерений
3.7 Выбор образцов для испытаний на ползучесть
3.8 Основные результаты испытаний на ползучесть
3.9 Испытания на разрыв. Оценка скорости стационарной ползучести по кривым активного нагружения
3.10 Сопоставление результатов теоретических расчетов и
экспериментальных данных
3.11. Обсуждение результатов и выводы
Заключение
Приложение. Использованные в работе алгоритмы решения задач ползучести и пластичности численными методами
1. Алгоритм построения диаграммы деформирования при
ползучести
2. Алгоритм решения задачи нестационарной ползучести с учетом ориентированных напряжений
3. Алгоритм решения задачи активного нагружения
Библиографический список использованной литературы
Актуальность рассматриваемых вопросов.
Подавляющая часть реальных металлических конструкций находится в условиях, имеющих статическую и квазистатическую составляющие нагрузки, и поэтому может подвергаться в процессе эксплуатации деформации ползучести. Ползучесть является довольно распространенным механизмом деформации и наиболее заметна, когда есть статическая составляющая нагрузки. Она проявляется в непрерывном росте пластической деформации с течением времени в направлении нагрузки, это приводит не только к накоплению микроповреждений, но и к возникновению направленных, односторонних деформаций, величины которых, как правило, не учитываются обычными строительными нормами и правилами, а, следовательно, и не закладываются в соответствующие проекты сооружений. По нашему мнению, указанные необратимые деформации могут инициировать частичное ухудшение размерной стабильности элементов конструкций, что может приводить к возникновению локальных перенапряжений, которые будут инициировать местные разрушения, как следствие, приводящие к авариям.
Таким образом, всестороннее изучение явления ползучести относится к актуальным задачам теории прочности и прогнозирования долговечности элементов конструкций.
Цель работы.
Разработать методы компьютерного моделирования процессов ползучести, основанные на структурно-аналитической теории прочности и кинетических представлениях о природе микродеформаций.
Провести теоретическое описание
а) стационарной стадии ползучести в условиях действия статических и переменных полей напряжений.
3. Получено качественное описание нестационарной стадии ползучести на основе модели, учитывающей ориентированные микронапряжения. На основе исследований влияния параметров и0 , Ьо, г0 на форму кривой деформации ползучести сделан вывод о том, что существенное влияние на вид кривой оказывает параметр и0, характеризующий энергию активации процесса ползучести.
4. Установлена взаимосвязь между кривыми активного нагружения и изохронными кривыми стационарной ползучести металлов. Результаты расчетов позволяют полагать, что изохронные кривые стационарной ползучести можно рассматривать как кривые активного нагружения при
изменененных феноменологических параметрах Л и