Разработка методики идентификации определяющих соотношений для металлов при больших высокотемпературных пластических деформациях

• Автор: Смирнов, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 243 с. : ил.

Диссертация выполнена в Институте машиноведения Уральского отделения Российской академии наук

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. Е1ССЛЕДОВАНИЕ РЕОЛОГИИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)
1.1. Принятые допущения для описания деформации металлов
1.2. Процессы упрочнения-разупрочнения металлов и сплавов
при пластической деформации в условиях горячей деформации
1.3. Модели сопротивления пластической деформации металла
при температурах горячей деформации
1.4. Экспериментальные методы исследования сопротивления
металла пластической деформации
1.5. Постановка задачи исследования
2. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ БАЗЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕОЛОГИИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
2.1. Конструкция и принцип работы установки
2.2. Программы для управления пластометрической установкой и обработки экспериментальных данных
2.3. Методика проведения экспериментов на сжатие образцов
2.4. Экспериментальные данные сжатия образцов из стали 08Х18Н10Т
2.5. Экспериментальные данные сжатия образцов из сплава АМгб
2.6. Результаты металлографического исследования механизмов разупрочнения 91 Выводы
3. ИДЕНТИФИКАЦИЯ МОДЕЛИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ
3.1. Постановка задачи и методика идентификации модели сопротивления деформации
3.2. Программное обеспечение для идентификации модели сопротивления деформации

3.3. Результаты идентификации модели сопротивления деформации
3.4. Оценка адекватности реологической модели сопротивления деформации физическим процессам в образце в ходе эксперимента
Выводы
4. РАЗРАБОТКА ВЯЗКОПЛАСТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ДЕФОРМАЦИИ, УЧИТЫВАЮЩЕЙ ДИНАМИЧЕСКОЕ ДЕФОРМАЦИОННОЕ СТАРЕНИЕ
4.1. Вязкопластическая модель сопротивления металла высокотемпературной деформации, учитывающая динамическое деформационное старение
4.2. Результаты идентификации модели сопротивления деформации
4.3. Оценка адекватности реологической модели физическим процессам деформации
Выводы
5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1. Методика проведения испытаний
5.2. Экспериментальные данные и результаты идентификации модели сопротивления деформации для стали
5.2. Экспериментальные данные и результаты идентификации модели сопротивления деформации для стали 60С2 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1. Результаты экспериментов по сжатию образцов Приложение 2. Результаты металлографического исследования образцов Приложение 3. Акт использования результатов НИР

риала в широком температурном диапазоне при различных законах нагружения. Следует отметить, что авторы работы [8] проверяли адекватность модели при скоростях ползучести.
Недостатком моделей, записанных в интегральном виде, является сложность определения ядра интегрального уравнения по эксприментальным данным [9]. Преодолеть эти недостатки позволяет использование моделей, записанных в дифференциальной форме [9, 10, 11].
Для описания изменения сопротивления деформации металлов и сплавов с учетом процессов упрочнения-разупрочнения в работе [9] была использована теория идентификации для построения динамической модели в виде системы дифференциальных уравнений:
х, = а}х4 - а2х4р - хър - а3р + , , (1 7)
1 + а5х4 у '
али х2
1 + <25Х4 ’
х3 = а6хз + а7х4р, х4 =и,
где ах

тельных напряжений сдвига; х2 = g = Ь: 1п(1 + Ь2Н) - функция, отражающая вязкие свойства металла; Ъх и Ъ2 - постоянные; х3 - плотность зародышей рекристаллизации; х4 = Н = /ЗС - интенсивность скоростей деформации сдвига; и — и{{) - известная функция изменения Н; т - предел текучести при статическом нагружении; р = Т — g — т - величина, характеризующая приращение плотности дислокаций.
Система уравнений (1.7) хорошо описывает поведение металлов в горячем состоянии при монотонном законе деформации [9, 68] в условиях, когда нет пиков напряжений на диаграмме деформирования.