ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Накопление повреждений при изотермическом и неизотермическом циклическом и длительном нагружениях из "Расчет машиностроительных конструкций методом конечных элементов " Основные положения и уравнения модели неупругого поведения и накопления повреждений материала. [c.249] Поверхность нагружения может изотропно расширяться или сужаться, смещаться и изменять форму в процессе нагружения. Начальная поверхность нагружения может иметь форму, отличную от поверхности Мизеса, и стягиваться в точку. Текущая поверхность нагружения определяется процессом нагружения. [c.250] Тензор Uij характеризует смещение поверхности нагружения, скаляр С соответствует радиусу поверхности. Смещение и радиус С являются функционалами процесса нагружения, причем радиус С зависит от третьего инварианта девиатора активных напряжений. [c.251] Первое и последнее слагаемые в уравнении (15.2) описывают упрочнение и разупрочнение, остальные — изменение радиуса поверхности при изменении вида напряженного состояния, температуры и флюенса ионизирующих частиц. Знак параметра q , зависит от вида материала для циклически упрочняющихся материалов 0. для стабильных = о, для разупрочняющихся 0. Параметр q характеризует механические свойства при отдыхе, отжиге. [c.251] Используя свойства материалов, установленные экспериментально при скоростях деформирования, при которых эффекты, связанные с длительностью процесса, пренебрежимо малы, т. е. [c.251] Функции Рсо и Лс по переменной можно также аппроксимировать степенной зависимостью вида (15.4). [c.252] Следует отметить, что функция Рс зависит от меры повреждения (О, а функция Сро может быть тождественно равна нулю. [c.252] Аналогично функции Рдо, Пд по переменной fi можно аппроксимировать степенными зависимостями типа (15.6). [c.253] Уравнения (15.9) и (15.10) связывают интенсивность скоростей неупругой деформации и скорости напряжений. Аналогично можно получить зависимость интенсивности скоростей неупругой деформации от скоростей деформаций. [c.254] Следует отметить, что энергия разрушения зависит от вида напряженного состояния, определяемого тензором добавочных напряжений, так как ее принимают численно равной работе добавочных напряжений. Критерием разрушения материала является предельное значение меры повреждения, обычно принимаемое равным единице. [c.255] Разработан расчетно-экспериментальный метод определения материальных функций модели, включающей в себя стандартные испытания при пластическом деформировании, на малоцикловую усталость, ползучесть, длительную прочность и малоцикловую усталость с выдержками при сжатии. [c.255] Аналитическое интегрирование уравнений неупругого поведения и накопления повреждений для простейших стационарных режимов нагружения приводит к известным критериям малоцикловой усталости и длительной прочности. Модель апробирована в различных программах экспериментальных исследований при сложном нагружении (эксперименты И. М. Коровина, В. П. Дегтярева, О. А. Шишмарева, Охаси и др.). Сравнительные исследования различных теорий пластичности, ползучести, неупругости показали, что результаты, полученные с помощью обобщенной модели неупругости, лучше всего соответствуют экспериментальным данным. [c.256] Варианты теорий пластического течения при -изотропном или только кинематическом упрочнениях являются частными случаями теории при комбинированном упрочнении для них справедливы уравнения (15.13)—(15.15), (15.18)—(15.20) соответственно при g = О, g3 — О, gA — О или при d p/ds = 0. [c.259] Первая зависимость описывает только кинематическое упрочнение параметр С (s ), характеризующий изменение размера поверхности нулевой скорости ползучести, во второй зависимости учитывает и изотропное упрочнение. [c.260] Пренебрегая кинематическим упрочнением и принимая соответствующие зависимости для модуля вектора скорости деформации ползучести, можно получить варианты технических теорий ползучести. При Э j = Ф (Я, s ), например, получаем теорию упрочнения (теорию деформационного упрочнения). Для распространения теории упрочнения на знакопеременные циклические нагружения Окриджской национальной лабораторией разработана модифицированная теория деформационного упрочнения, учитывающая знак исходной деформации в пространстве деформаций ползучести. [c.260] Здесь уравнение для вектора скорости добавочных напряжений имеет двучленную структуру. [c.260] Уравнения неупругого состояния (15.22)—(15.24) при скоростях деформации, при которых можно пренебречь временными эффектами, не переходят в уравнения пластичности, которые должны быть для них частным случаем. [c.260] В реальных условиях нагружения (особенно при повторных и длительных нагрузках) в материале конструкций возможно одновременное протекание процессов пластичности и ползучести, причем не всегда можно заранее определить, какой из этих процессов будет превалировать. Таким образом, для практических расчетов теории неупругости представляют несомненный интерес, что и объясняет дальнейший акцент исследований на выявление применимости обобщенной модели неупругости в сопоставлении с другими теориями на широком спектре программ сложного нагружения в условиях только пластичности или ползучести, а также одновременного развития деформаций пластичности и ползучести. Приведем некоторые результаты этих исследований. [c.261] Экспериментальные исследования по трем программам жесткого нагружения (Э = Э t)) проведены в условиях двухосного напряженного состояния тонкостенных трубчатых образцов из сплава ЗОХГСА при нормальной температуре [3]. Каждая из этих программ предусматривает испытания по разным траекториям (всего рассмотрено 13 траекторий сложного нагружения). [c.262] Вернуться к основной статье