Высокоскоростная пластическая деформация мелкозернистых металлов

• Автор: Бородин, Илья Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 170 с. : ил.

Оглавление
№ страницы
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1 Континуальная модель описания пластической деформации металлов
1.2 Описание деформации металлов
1.3 Распространение ударных волн в металлах
1.4 Эксперименты Тэйлора по определению динамических свойств материала
1.5 Модель дислокационной пластичности
1.5.1 Кинетическое уравнение для плотности дислокаций в металле
1.5.2 Динамика дислокаций в металле
1.5.3 Упрочнение материала дефектами. Сопротивление

скольжению дислокаций
1.6 Границы зерен в металлах
1.6.1 Особенности и строение границ зерен в металлах
1.6.2 Модели границ зерен
1.6.3 Образование и устойчивость зеренной структуры металла
1.7 Двойникование и зернограничное проскальзывание как альтернативные механизмы пластической деформации металлов
1.8 Динамическое канальное угловое прессование
Выводы к первой главе. Актуальность работы
Глава 2 Модель пластической деформации мелкозернистых

металлов
2.1 Модель пластичности мелкозернистого металла
2.1.1 Скольжение по границам зерен
2.1.2 Зависимость модуля сдвига от размера зерна материала

2.2 Коэффициенты модели зернограничного проскальзывания
2.2.1 Барьерное напряжение
2.2.2 Вязкие напряжения
2.3 Дислокационная пластичность
2.4 Система уравнений пластической деформации в одномерной

постановке
2.5 Численная схема
Выводы ко второй главе
Глава 3 Закономерности пластической деформации мелкозернистых металлов
3.1 Верификация модели пластической деформации

3.2 Зависимость предела текучести от размера зерна при экстремально высоких скоростях деформации
3.3 Исследование затухания ударных волн, генерируемых при ударе
3.4 Затухание ударных волн при электронном облучении металлов 114 Выводы к третьей главе 121 Глава 4. Двумерное моделирование процесса динамического
канального углового прессования и верификация модели 123 пластичности
4.1 Система уравнений механики вязко-упругой пластической сплошной среды в двумерной декартовой и цилиндрической 123 геометрии
4.2 Численная схема для двумерной геометрии
4.3 Верификация двумерной модели на экспериментах (Тэйлора) по динамической деформации циллиндрических стержней
4.4 Моделирование динамического канального углового 137 прессования
Выводы к четвертой главе
Заключение
Приложение
Список литературы

[78]. Эта общность подхода является преимуществом во многих задачах механики разрушения, но не позволяет выделить из общей дефектной подструктуры металла отдельные элементы (дислокации, двойники, границы зерен).
Модель B.C. Красникова и А.Е. Майера основана на энергетических соображениях и, как показано в [16,75], применима для описания высокоскоростной пластической деформации металлов. В ее основе лежат данные калориметрических исследований [8], согласно которым при умеренных пластических деформациях, когда аннигиляция дислокаций не играет существенной роли (при pD< 10|4лГ2), примерно г/Е~ 10% энергии, затраченной на пластическое течение, запасается в решетке в виде дислокаций. На основе этих соображений в [75] записано, а в [80] обобщено кинетическое уравнение:
dpy _ Ve_ dt Sr.
2 B-c-

bYpvg |
(1.39)
В уравнении (1.39) первый член в правой части уравнения есть мощность, рассеиваемая в единице объема дислокациями данной группы, умноженная на долю г/Е и деленная на энергию образования единицы длины дислокационной линии, £ь~8еУ/Ь [8]. Второй член, как и в модели Г.А. Малыгина [14] описывает механизм парной аннигиляции дислокации разных знаков, ка - параметр аннигиляции, зависящий от температуры. Третий член учитывает кинематический эффект увеличения плотности дислокаций при уменьшении рассматриваемого объема. Последний член учитывает изменение плотности дислокаций при их движении в плоскости скольжения. Единичный вектор , нормальный к дислокационной линии задает