Архив номеров

Рассматриваются процессы деградации начальных прочностных свойств поликристаллических конструкционных сплавов при механизмах, сочетающих малоцикловую усталость и длительную прочность материала. С позиций механики поврежденной среды (МПС), механики разрушения (МР) развита математическая модель, описывающая процессы циклического вязкопластического деформирования и накопления повреждений в конструкционных сплавах при многоосных непропорциональных режимах комбинированного термомеханического нагружения. Модель состоит из трех взаимосвязанных составных частей: соотношений, определяющих циклическое вязкопластическое поведение материала с учетом зависимости от процесса разрушения; эволюционных уравнений описывающих кинетику накопления повреждений; критерия прочности поврежденного материала. Модель вязкопластичности основана на представлении о существовании в пространстве напряжений поверхностей пластичности и ползучести и принципе градиентальности векторов скоростей пластических деформаций и деформаций ползучести к соответствующей поверхности в точке нагружения. Данный вариант уравнений состояния отражает основные эффекты циклического вязкопластического деформирования материала для произвольных сложных траекторий нагружения. Вариант кинетических уравнений накопления повреждений основан на введении скалярного параметра поврежденности, базируется на энергетических принципах и учитывает основные эффекты образования, роста и слияния микродефектов при произвольных сложных режимах комбинированного термомеханического нагружения. Предложена совместная форма эволюционного уравнения накопления повреждений в областях малоцикловой усталости и длительной прочности материала. В качестве критерия прочности поврежденного материала используется условие достижения величиной поврежденности критического значения. Получены материальные параметры и скалярные функции, входящие в определяющие соотношения математической модели МПС. Приводятся результаты численного моделирования процессов деформирования и накопления повреждений в конструкционных сплавах при взаимном влиянии малоцикловой усталости и длительной прочности материала. Результаты сопоставления расчетных и экспериментальных данных показали, что предложенная модель МПС качественно и с необходимой для практических расчетов точностью количественно описывает долговечность материалов при взаимном влиянии малоцикловой усталости и длительной прочности материала.