Определение параметров уравнений механики поврежденной среды для оценки ресурсных характеристик конструкционных материалов при малоцикловом нагружении

• Автор: Шишулин, Денис Николаевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 179 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1 Обзор основных результатов экспериментально-теоретических исследований упругопластического деформирования конструкционных материалов (металлов и сплавов)
1.1.1. Экспериментальные исследования упругопластического поведения металлов и сплавов
1.1.2. Краткий обзор основных направлений математического моделирования упругопластического деформирования металлов
1.2. Экспериментально-теоретические исследования физикомеханических процессов разрушения конструкционных материалов
при малоцикловой усталости
1.3 Основные требования к моделям
1.4. Выводы из обзора
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ УРАВНЕНИЙ МЕХАНИКИ ПОВРЕЖДЕННОЙ СРЕДЫ ПРИ МАЛОЦИКОВОЙ УСТАЛОСТИ
2.1. Определяющие соотношения механики поврежденной среды для оценки ресурсных характеристик конструкционных материалов при малоцикловой усталости
2.1.1 Математическая модель неизотермического упругопластического деформирования металлов
2.1.2 Эволюционные уравнения накопления повреждений при малоцикловой усталости
2.1.3 Критерий прочности поврежденного материала
2.2 Экспериментально-теоретическая методика определения материальных параметров определяющих соотношений механики

поврежденной среды
2.2.1 Определение материальных параметров модели термопластичности
2.2.2 Определение материальных параметров эволюционных уравнений накопления повреждений при малоцикловой усталости
2.3 Основные этапы оценки ресурса конструктивных элементов ответственных инженерных объектов эксплуатирующегося в условиях сложного нестационарного термосилового нагружения
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПАРАМЕТРОВ УРАВНЕНИЙ МЕХАНИКИ ПОВРЕЖДЕННОЙ СРЕДЫ
3.1. Требования и средства для экспериментального определения
материальных параметров уравнений механики поврежденной
среды при малоцикловой усталости
3.1.1 Экспериментальное оборудование
3.1.2 Технологические особенности изготовления лабораторных образцов
3.1.3 Статистическая обработка результатов испытаний
3.2 Цель исследований
3.3 Условия проведения испытаний
3.4 Объем исследований
3.5 Экспериментальный комплекс
3.6 Результаты исследований
4. ОЦЕНКА ДОСТОВЕРНОСТИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО -ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ УРАВНЕНИЙ МЕХАНИКИ ПОВРЕЖДЕННОЙ СРЕДЫ ПРИ МАЛОЦИКЛОВОЙ

УСТАЛОСТИ
4.1 Цель и методика исследований
4.2 Моделирование базового эксперимента
4.3 Моделирование процессов циклического деформирования
4.4 Моделирование процессов накопления повреждений при малоцикловой усталости
5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ КИНЕТИКИ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ И ОЦЕНКИ УСТАЛОСТНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ОТВЕТСТВЕННЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ
5.1 Общие положения
5.2 Результаты экспериментальных исследований по оценки долговечности конструктивного элемента при регулярном и нерегулярном циклическом малоцикловом нагружении
5.3 Численный анализ НДС конструктивного элемента и оценка долговечности при малоцикловой усталости
5.3.1 Расчёт кинетики напряжённо-деформированного состояния лабораторного образца с концентратором при малоцикловом нагружении
5.3.2 Оценка усталостной долговечности лабораторного образца
с концентратором при малоцикловом нагружении
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
где к0 - задает размер начальной поверхности текучести, Я0 - мера деформации поверхности текучести, а0 - положение центра поверхности текучести, 5. - точки последующей поверхности текучести, к и и]
единичные тензоры, определяющие конкретные направления кинематического упрочнения и изменения формы поверхности текучести соответственно, Д и Л — скаляры, определяющие интенсивность действия механизмов упрочнения.

На рис. 1.9 и рис. 1.10 представлена эволюция поверхности текучести в пространстве ох - тху при одноосном растяжении и двухзвенной траектории
нагружения (кручение с последующим растяжением) [1].
Стоит отметить, что учет анизотропной деформации поверхности текучести значительно усложняет процесс расчета кинетики НДС при упругопластическом деформировании и в настоящее время имеется мало количественных данных о поверхностях текучести, получаемых при контролируемых условиях для многообразных траекторий непропорциональных нагружений на одном и том же материале. В то же