Архив номеров

Потребности совершенствования существующих и разработки новых эффективных технологий обработки металлических материалов давлением (в том числе - при интенсивных пластических деформациях, позволяющих получать изделия с ультрамелкозернистой структурой), постоянно возрастающие требования к точности прочностных расчетов, появляющиеся новые материалы со сложными свойствами (включая градиентные материалы), необходимость проектирования и создания функциональных материалов требуют от механиков и физиков-материаловедов постоянной работы над конститутивными моделями (определяющими соотношениями) для описания поведения различных материалов. При этом наибольший интерес привлекают модели, применяемые для описания процессов термомеханической обработки, поскольку именно в последних формируются основные рабочие характеристики готовых изделий. Физико-механические (в т.ч. - прочностные) характеристики материалов изделий определяются главным образом микроструктурой, образующейся в результате обработки. В связи с этим наиболее востребованными становятся модели, позволяющие в явном виде описывать эволюционирующую микроструктуру различных структурных и масштабных уровней. Тем не менее, в настоящее время наиболее распространенными в среде специалистов в области механики деформируемого твердого тела, технологов, конструкторов являются макрофеноменологические определяющие соотношения, основанные на обработке результатов макроэкспериментов и не использующие явного описания структуры материалов.

Наряду с конститутивными соотношениями указанного класса в последние 15-20 лет все более широкое признание для анализа поведения материалов при термомеханических (и более сложных, например, радиационных) воздействиях приобретают многоуровневые модели, основанные на введении внутренних переменных и физических теориях упругопластичности (упруговязкопластичности).

В предлагаемой работе делается попытка сопоставления преимуществ и недостатков моделей указанных классов, оценки областей их применимости, а также формулировки некоторых проблемных вопросов, ответов на которые автор не нашел в существующей литературе по механике деформируемого твердого тела и материаловедению.