Масштабные уровни пластической деформации и развитие усталостного разрушения в поверхностных слоях поликристаллов при знакопеременном изгибе

• Автор: Попкова, Юлия Федоровна
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1. Усталость металлов
1.1.1 Явление усталости
1.1.2 Параметры усталости
1.1.3 Диаграмма усталостного разрушения (периоды усталости)
1.1.4 Факторы, влияющие на сопротивление усталости металлов
1.1.5 Структурные изменения при усталости
1.1.6 Роль поверхности в развитии циклической деформации
1.1.7 Закономерности и микромеханизмы зарождения и распространения усталостных трещин
1.2. Современные проблемы пластичности и прочности твердых тел
1.2.1 Синергетика. Основные положения и синергетические принципы физической мезомеханики
1.2.2 Структурные уровни деформации твердых тел
1.2.3 Вихревое механическое поле в деформируемом кристалле
1.2.4 Поверхностный слой нагруженного твердого тела как мезоскопический уровень деформации
1.2.5 Механизмы циклической деформации и усталостного разрушения в представлениях физической мезомеханики
II. ЗАДАЧИ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Постановка задачи
2.2. Материалы исследования
2.3. Методы исследования
III. ЗАКОНОМЕРНОСТИ И МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ КРИВИЗНЫ В ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЯХ ПОЛИКРИСТАЛЛОВ ПРИ ЗНАКОПЕРЕМЕННОМ ИЗГИБЕ
3.1. Каналирование потоков локальных структурных превращений в поверхностных слоях поликристаллов при знакопеременном изгибе
3.1.1 Введение
3.1.2 Характеристика складчатых структур
3.1.3 Ламельная фрагментированная структура крупных складок
3.1.4 Множественное регулярное растрескивание поверхностной окисной пленки алюминиевых фолы
3.2. Образование аномально высокой кривизны кристаллической структуры и расслоение титана при циклическом нагружении
3.3. Структурно-фазовый распад в зонах сильной кривизны поликристалла
3.3.1 Введение
3.3.2 Образование микропор, развитие расслоения и shear bands
3.4. Заключение по 3 разделу
IV. РОЛЬ ЛОКАЛЬНОЙ КРИВИЗНЫ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ ПОЛИКРИСТАЛЛОВ В РАЗВИТИИ УСТАЛОСТНЫХ ТРЕЩИН ПРИ ЗНАКОПЕРЕМЕННОМ ИЗГИБЕ
4.1. Механизмы развития усталостных трещин в поверхностных слоях поликристаллов при знакопеременном изгибе
4.1.1 Введение
4.1.2 Механизм развития усталостных трещин
4.1.3 Выводы
4.2. Мезомеханика зигзагообразного распространения усталостной трещины в двухслойном композите
4.2.1 Введение
4.2.2 Зигзагообразное распространение усталостных трещин
4.2.3 Заключение
4.3. Влияние ультразвуковой обработки поверхностных слоев на усталостную долговечность поликристаллов
4.3.1 Введение
4.3.2 Влияние ультразвуковой обработки на механизм циклической деформации и усталостную долговечность титана
4.3.3 Заключение
4.4. Заключение по 4 разделу
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

-Макроуровень: глобальная потеря сдвиговой устойчивости образца как целого; это проявляется в зарождении одной макрополосы, двух параллельных макрополос (диполя), двух сопряженных макрополос локализованной деформации, распространяющихся через все сечение образца; разделение образца на две части.
Принцип 2. Сдвиг на любом масштабном уровне может зарождаться только в локальной зоне концентратора напряжения соответствующего масштаба, поскольку в целом структура нагруженного тела под действием среднего напряжения сохраняет свою сдвиговую устойчивость.
Принцип 3. Наименьшую сдвиговую устойчивость в материале имеет его свободная поверхность. Первичные сдвиги зарождаются в поверхностном слое в направлении максимальных касательных напряжений. Захват машины является базовым концентратором. Индуцированные упруго-пластическими сдвигами в поверхностных слоях вторичные концентраторы напряжений релаксируют генерацией деформационных дефектов различного масштаба, распространяющихся в объем материала, обусловливая его пластическое течение и разрушение.
Принцип 4. Сдвиг в сплошной среде со стесненным материальным поворотом генерирует зону изгиба-кручения, которая является новым концентратором напряжений.
Принцип 5. Сдвиг как релаксационный процесс в ограниченной упругопластической среде с заданными граничными условиями генерирует затухающие упругие (акустоэмиссия) и упруго-пластическне (затухающие знакопеременные осцилляции смежных сдвигов) автоколебания.
Принцип 6. Пластическая деформация твердого тела развивается по схеме:
1) первичный (базовый) концентратор напряжений; 2) релаксационный сдвиг со стесненным поворотом, формирующим локальную зону изгпба-кручения как индуцированный концентратор напряжений; 3) последующий релаксационный сдвиг, сопровождаемый упругими или упруго-пластическими автоколебаниями среды и т. д.