Разработка модели поврежденности и прогнозирования расслоения при пластической деформации слоистого металлического материала, полученного сваркой взрывом

• Автор: Веретенникова, Ирина Андреевна
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 173 с. : ил.

Диссертация выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте машиноведения Уральского отделения Российской академии наук
СОДЕРЖАНИЕ

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
ДЕФОРМАЦИИ И РАЗРУШЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ПОЛУЧЕННЫХ СВАРКОЙ ВЗРЫВОМ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)
1.1 Модели разрушения многослойных материалов при деформации
1.2 Методы испытания металлических слоистых материалов
1.3 Технологический процесс получения многослойных материалов - сварка взрывом
1.4 Выводы и задачи исследования
2 МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Материалы исследования
2.2 Оборудование и методы экспериментальных исследований
2.3 Программное обеспечение для моделирования напряженно-деформированного состояния
3 РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ПОВРЕЖДЕННОСТИ И РАЗРУШЕНИЯ ГРАНИЧНОГО СЛОЯ ПО МЕХАНИЗМУ РАССЛОЕНИЯ ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ
3.1 Исследование видов разрушения на сварной границе металлического слоистого материала
3.2 Модель поврежденности и разрушения граничного слоя при пластической деформации
3.3 Размеры и механические свойства граничного слоя
3.4 Экспериментальная методика определения диаграмм пластичности граничного слоя при отрыве и сдвиге
3.5 Проверка адекватности модели
ВЫВОДЫ

4 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ СЛОИСТЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ПРОКАТКЕ
4.1 Моделирование процесса прокатки полос
4.2 Сопоставление напряженно-деформированного состояния на свободной боковой поверхности при прокатке однослойных и многослойных полос
4.3 Исследование деформации и разрушения межслойной границы в двухслойной
полосе при прокатке
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А

Физико-химический подход применяют при существенном влиянии диффузионных процессов на формирование свойств слоистых металлов. Одним из основных методов определения количества и характера распределения элементов в околошов-ной зоне является локальный микрорентгеноспектральный анализ, с помощью которого оценивают химический состав и размеры переходной зоны.
Исследования композиционных материалов с точки зрения физического металловедения позволяют оценить число, форму, размеры, взаимное расположение и свойства фаз и т.п. Для исследования применяют также такие методы, как оптическая металлография, измерение твердости, электронная микрофотография, рентгено - структурный анализ, индукционная структуроскопия, адсорбционная микрорентгенография и др.
Механические испытания при статических и динамических нагружениях позволяют определить прочность и пластичность слоев и композиции в целом, влияние плакирующих слоев на сопротивление деформации и разрушение материала, прочность и сплошность соединения. Размеры и форма образцов при этом, как правило, стандартизированы. По виду получаемых характеристик механические испытания подразделяют на качественные и количественные (рисунок 1.5) [136]. Эти методы испытаний можно классифицировать по способу нарушения адгезионной связи: отслаивание путем бокового воздействия, сдвиг, нормальный отрыв и расщепление (рисунок 1.6). Следует иметь в виду, что не существует методов, при использовании которых напряжения распределялись бы действительно равномерно и представляли бы собой, например, сдвиг или отрыв в чистом виде. Поэтому такую классификацию следует считать условной. В зависимости от метода испытания за меру адгезии могут быть приняты сила, энергия (работа) или время. Для динамических методов показателем прочности адгезионного соединения служит число циклов нагружения до разрушения.
Наиболее распространены методы неравномерного отрыва (отслаивания, расслаивания). Они позволяют выявить колебания величины адгезии на отдельных участках испытуемого образца. Кроме того, эти методы дают достаточно хорошую воспроизводимость результатов и отличаются простотой.