Механика твердого тела (о журнале) Механика твердого тела
Известия Российской академии наук
 Журнал основан
в январе 1966 года
Выходит 6 раз в год
ISSN 1026-3519

Русский Русский  English English  О журнале | Номера | Для авторов | Редколлегия | Подписка | Контакты
 


Архив номеров

Для архивных номеров (2007 г. и ранее) полные тексты статей pdf доступны для свободного просмотра и скачивания.

Статей в базе данных сайта: 11223
На русском (Изв. РАН. МТТ): 8011
На английском (Mech. Solids): 3212

<< Предыдущая статья | Год 2011. Номер 6 | Следующая статья >>
Кукуджанов В.Н., Коломиец-Романенко А.В. Модель термоэлектропластичности изменения механических свойств металлов на основе реорганизации структуры дефектов под воздействием импульсного электрического тока // Изв. РАН. МТТ. 2011. № 6. С. 6-21.
Год 2011 Том   Номер 6 Страницы 6-21
Название
статьи
Модель термоэлектропластичности изменения механических свойств металлов на основе реорганизации структуры дефектов под воздействием импульсного электрического тока
Автор(ы) Кукуджанов В.Н. (Москва, kukudz@ipmnet.ru)
Коломиец-Романенко А.В. (Москва, kolomiets@ipmnet.ru)
Коды статьи УДК 539.4
Аннотация

Рассматривается изменение механических свойств предварительно деформированных образцов из металлических материалов, содержащих дефекты в виде микротрешин и микропор при воздействии на них импульсного высокоэнергетического электрического тока определенной интенсивности и продолжительности. В экспериментальных работах [1-5] показано, что в предварительно растянутом образце с дефектами в виде микротрешин, расположенных нормально к оси растяжения образца при обработке высокоэнергетическим электромагнитным полем увеличивается предельная пластическая деформация, что упрошает обработку труднодеформируемых сплавов в различных технологических процессах. Рассмотрен медленный квазистационарный процесс электротермической обработки образца, который позволяет получить материал с нужными механическими свойствами, включая образцы с высокой предельной пластической деформацией.

Предложена термоэлектропластическая модель материала, учитывающая изменение структуры дефектов под воздействием электромагнитного поля, разработан метод решения этой задачи прямым численным моделированием с использованием репрезентативных конечных элементов, содержащих дефекты нужного вида.

Показано, что в образце под действием электрического тока вблизи микротрещин возникает неоднородное температурное поле с локализацией температуры, которое приводит к "схлопыванию" дефектов и как следствие к упрочнению материала. С другой стороны, из-за локализации температуры у концов микротрещины происходит выплавление материала и образование пор. Увеличение пористости приводит к снижению условного предела текучести и увеличению предельной пластичности материала. Получающиеся при такой перестройке структуры дефектов механические свойства существенно изменяются в зависимости от параметров электрического импульсного тока и ими можно управлять.

Обнаруженный механизм реорганизации структуры дефектов под действием термоэлектрического поля позволяет объяснить экспериментально наблюдаемые изменения термоэлектромеханических свойств материала и использовать полученные результаты моделирования при разработке технологических способов обработки материалов.

Ключевые слова термоэлектропластичность, прямое численное моделирование, структура материала с дефектами, локализация температуры электрического поля
Список
литературы
1.  Спицын В.И., Троицкий О.А. Электропластическая деформация металлов. М.: Наука, 1985. 160 с.
2.  Беклемишев Н.Н., Кукуджанов В.Н., Порохов В.А. и др. Пластичность и прочность металлических материалов с учетом импульсного воздействия высокоэнергетического электромагнитного поля. Препринт № 372. ИПМ АН СССР, М.: 1989. 56 с.
3.  Беклемишев Н.Н., Корягин Н.И., Шапиро Г.С. Влияние локально-неоднородного импульсного электрического поля на пластичность и прочность проводящих материалов // Изв. АН СССР. Металлы. 1984. № 4. С. 184-187.
4.  Кравченко В.Я. Воздействие направленного потока электронов на движущиеся дислокации // Журн. эксперим. и теорет. физики. 1966. Т. 51. С. 1676-1681.
5.  Климов К.М., Новиков И.И. Влияние градиента температуры и электрического тока высокой плотности на пластическую деформацию при растяжении металлических проволок // Изв. АН СССР. Металлы. 1978. № 6. С. 175-179.
6.  Салганик Р.Л. Термоупругое равновесие тела с трещинами при разогреве, вызванном пропусканием тока перпендикулярно трещинам // Изв. АН СССР. МТТ. 1978. № 5. С. 141-152.
7.  Салганик Р.Л. Разогрев материала с эллипсоидальной неоднородностью вследствие электрических потерь // Изв. АН СССР. МТТ. 1980. № 6. С. 98-109.
8.  Клюшников В.Д., Овчинников И.В. Плоская задача о воздействии мгновенного точечного источника тепла // Изв. АН СССР. МТТ. 1988. № 4. С. 118-122.
9.  Овчинников И.В. Влияние воздействия электротока на пластичность металлов. Диссертация на соискание ученой степени к.ф.м.н. М.: 1969. 123 с.
10.  Кукуджанов В.Н., Беклемишев Н.Н., Порохов В.А. Квазистатическое одноосное разупрочнение некоторых металлических материалов в условиях жесткого закрепления под действием электромагнитного поля // Вестник Нижегородского университета им. Лобачевского. Серия Механика. 2003. Вып. 1(5). С. 129-141.
11.  Кукуджанов В.Н., Порохов В.А. Некоторые особенности влияния импульсов тока на пластичность металлов при высоких скоростях деформации // Проблемы прочности и пластичности. 2005. Вып. 67. С. 132-142.
12.  Кукуджанов В.Н. Связанные модели упругопластичности и поврежденности и интегрирование их уравнений // Изв. РАН. МТТ. 2006. № 6. С. 103-135.
13.  Кукуджанов В.Н., Коломиец А.В. Исследование влияния неоднородности напряженного состояния на локализацию пластических деформаций при изгибе двухслойных пластин // Вест. СамГУ. Естественнонаучная серия. 2008. № 3 (62). С. 235-245.
14.  Gurson A.L. Continuum Theory of Ductile Rupture by Void Nucleationand Growth: Part I. Yield Criteria and Flow Rules tor Porous Ductile Materials // J. Eng. Mater. and Technol. 1977. V. 99. P. 2-15.
15.  Tvergaard V. Influence of Voids on Shear Band Instabilities under Plane Strain Condition // Intern. J. Fract. Mech. 1981. V. 17. P. 389-407.
16.  Финкель В.М., Головин Ю.И., Слетков А.А. О возможности торможения быстрых трещин импульсами тока // Докл. АН СССР. 1976. Т.  227. № 4. С. 848-851.
17.  Финкель В.М., Головин Ю.И., Слетков А.А. Разрушение вершины трещины силовым электромагнитным полем // Докл. АН СССР. 1977. Т. 237. № 2. С. 325-327.
18.  Степанов Г.В., Бабуцкий А.И., Мамеев И.А. Нестационарное напряженно-деформированное состояние в длинном стержне, вызванное импульсом электрического тока высокой плотности // Пробл. прочности. 2004. № 4. С. 60-67.
19.  Дубинко В.И., Клепиков В.Ф. Кинетический механизм электропластичности металлов// Изв. РАН. Серия физическая. 2008. Т. 72. № 9. С. 1257-1258.
20.  Сташенко В.П., Троицкий О.А., Новикова Н.Н. Электропластическое волочение чугунной проволоки // Проблемы машиностроения и надежности машин. № 2. Москва, 2009. С. 85-88.
21.  Троицкий О.А. Электропластический эффект в процессах обработки металлов давлением // Металлургия машиностроения. 2010. № 4. С. 45-48.
Поступила
в редакцию
20 июля 2011
Получить
полный текст
<< Предыдущая статья | Год 2011. Номер 6 | Следующая статья >>
Система OrphusЕсли Вы обнаружили опечатку или неточность на странице сайта, выделите её и нажмите Ctrl+Enter

119526 Москва, пр-т Вернадского, д. 101, корп. 1, комн. 246 (495) 434-35-38 mtt@ipmnet.ru https://mtt.ipmnet.ru
Учредители: Российская академия наук, Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН
Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-82148 от 02 ноября 2021 г., выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
© Изв. РАН. МТТ
webmaster
Rambler's Top100