Упрочнение анизотропных материалов при динамических нагрузках

• Автор: Козлова, Мария Александровна
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 149 с. : ил.

1. МОДЕЛИРОВАНИЕ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ АНИЗОТРОПНЫХ СРЕД
1.1. Основные уравнения математической модели упругопластического деформирования сплошной среды
1.2. Метод конечных элементов
1.3. Численная схема метода конечных элементов применительно к задачам описания упругопластического течения анизотропных сред
1.4. Постановка задачи ударного нагружения анизотропной преграды
1.5. Тестовые расчеты
2. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ ТЕЧЕНИЯ ДЛЯ ОПИСАНИЯ КОНЕЧНЫХ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ АНИЗОТРОПНЫХ СРЕД
2.1. Условия пластичности анизотропных сред
2.2. Пятимерное векторное пространство напряжений и деформаций А. А. Ильюшина
2.3. Постулат изотропии и принцип запаздывания векторных свойств
2.4. Применение теории упругопластических процессов к задачам удара
2.5. Виды траекторий деформаций, возникающие при динамических нагружениях

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКОГО И ИЗОТРОПНОГО УПРОЧНЕНИЯ АНИЗОТРОПНЫХ СРЕД
3.1. Моделирование упрочнения изотропных сред
3.2. Модели упрочнения анизотропных сред
3.3. Расчет напряженно-деформированного состояния преграды с учетом изотропного и кинематического упрочнения среды
4. УСРЕДНЕНИЯ УПРУГИХ ПОСТОЯННЫХ МЕТОДАМИ РЕЙССА И ФОГТА
4.1. Усреднение упругих постоянных методом Фогта
4.2. Усреднение упругих податливостей методом Рейсса
4.3. Влияние анизотропии упругих и пластических свойств на результаты расчетов напряженно-деформированного состояния алюминиевой преграды
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Экспериментальное и теоретическое изучение упругопластического деформирования материалов, в том числе и обладающих анизотропией механических свойств, подвергающихся динамическим нагрузкам, является одной из актуальных задач в области механики деформируемого твердого тела. Прежде всего, данный аспект обусловлен тем, что в инженерной практике строительства объектов различного эксплуатационного назначения уже много лет используются материалы, обладающие анизотропией механических свойств, такие как бетон, железобетон, древесина, фанера, большинство легких сплавов в неотожженном состоянии, композиционные материалы.
После деформирования металлов и сплавов не только предел прочности, но и предел упругости и текучести, а также характеристики пластичности обнаруживают анизотропию. Например, после обработки давлением металлов (прокатка) неметаллические включения вытягиваются и располагаются в листовом прокате в виде тонких пленок, образуя так называемою строчечную структуру. По характеру анизотропии такой металл близок к слоистым материалам со слабыми прослойками.
Сам процесс пластической деформации вызывает анизотропию первоначально изотропного материала. Начальная анизотропия различных механических свойств материала может быть следствием волочения проволоки или прокатки листа, когда создаются остаточные напряжения и вызывается поворот зерен в преимущественных направлениях, с преимущественной ориентацией микроструктурных элементов - включений, пор, дополнительных фаз или границ зерен [1]. При этом отмечают

(1.46)
где Я2 =Со0/уОо,
1.4 Постановка задачи ударного нагружения анизотропной преграды
Взаимодействие изотропного металлического ударника с изотропными и анизотропными преградами будем рассматривать в общем, трехмерном случае в декартовой системе координат ХУ2 (рис. 2.1). Ударник имеет форму цилиндра, и занимает область Д, ограниченную поверхностями I,, и
У2- Вектор скорости ударника в начальный момент времени совпадает с его осью симметрии и образует с нормалью к преграде угол а. Преграда занимает область Д>, которая ограничена поверхностями Е2 и Д • Поверхности £] и £3 свободные от усилий, £2 - контактная поверхность ударника и преграды.