Инд. авторы: Кургузов В.Д., Корнев В.М., Москвичев В.В., Козлов А.А.
Заглавие: Влияние периодического изменения предела текучести в пластине на развитие зон пластичности вблизи вершины трещины
Библ. ссылка: Кургузов В.Д., Корнев В.М., Москвичев В.В., Козлов А.А. Влияние периодического изменения предела текучести в пластине на развитие зон пластичности вблизи вершины трещины // Прикладная механика и техническая физика. - 2014. - Т.55. - № 6. - С.152-161. - ISSN 0869-5032.
Внешние системы: РИНЦ: 22591842;
Реферат: rus: В результате экспериментального исследования областей пластического деформирования в окрестности концентраторов напряжений обнаружено отклонение форм пластических зон в вершинах трещин от форм, получаемых с помощью традиционных моделей. При этом системы полос линий скольжения, наблюдаемые в эксперименте и предсказываемые линейной механикой разрушения, существенно различаются. В рамках теории больших упругопластических деформаций проведено математическое моделирование процессов распространения зон пластичности, основанное на численном решении методом конечных элементов уравнений механики деформируемого твердого тела. В основу математической модели положена гипотеза о существенном влиянии структурной неоднородности материала во всем объеме исследуемого образца на формирование зон пластичности. Неоднородность предела текучести материала задавалась в виде <шахматного> распределения, а также в виде системы горизонтальных и вертикальных полос. Проведено сравнение результатов численных расчетов с экспериментальными данными и показано, что они качественно согласуются.
eng: An experimental study of plastic deformation zones in the vicinity of stress concentrators found a deviation of the shapes of plastic zones at the crack tip from the shapes obtained using conventional models. Moreover, the systems of bands of slip lines observed in the experiment and predicted by linear fracture mechanics are significantly different. Mathematical modeling of the propagation of plastic zones based on a finite element numerical solution of the equations of deformable solid mechanics was performed with the framework of the theory of large elastoplastic deformations. The basis of the mathematical model is the hypothesis that the structural heterogeneity of the material has a substantial effect throughout the volume of the test sample on the formation of plastic bands. Nonuniformity of the yield strength of the material is specified as a checkerboard distribution and as a system of horizontal and vertical bands. The results of the numerical calculations are compared with the experimental data, and it is shown that they are in qualitative agreement.
Ключевые слова: вершина трещины; пластическая зона; finite element method; crack tip; Plastic zone; метод конечных элементов;
Издано: 2014
Физ. характеристика: с.152-161
Цитирование: 1. Корнев В. М., Кургузов В. Д. Достаточный критерий разрушения в случае сложного напряженного состояния при непропорциональном деформировании материала в зоне предразрушения//ПМТФ. 2010. Т. 51, № 6. С. 153-163. 2. Корнев В. М. Ветвление и излом траекторий трещин отрыва в поликристаллах//Физ. мезомеханика. 2003. Т. 6, № 5. С. 37-46. 3. Корнев В. М. Обобщенный достаточный критерий прочности. Описание зоны предразрушения//ПМТФ. 2002. Т. 43, № 5. С. 153-161. 4. Корнев В. М. Распределение напряжений и раскрытие трещин в зоне предразрушения (подход Нейбера -Новожилова)//Физ. мезомеханика. 2004. Т. 7, № 3. С. 53-62. 5. Райс Дж. Математические методы в механике разрушений//Разрушение. М.: Мир, 1975. Т. 2. С. 204-335. 6. Броек Д. Основы механики разрушения. М.: Высш. шк., 1980. 7. Керштейн И. М. Основы экспериментальной механики разрушения/И. М. Керштейн, В. Д. Клюшников, Е. В. Ломакин, С. А. Шестериков. М.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 1989. 8. Махутов Н. А., Москвичев В. В., Козлов А. Г., Цыплюк А. Н. Расчеты на трещиностойкость и эффекты пластического деформирования при наличии коротких трещин (обзор)//Завод. лаб. 1990. № 3. С. 48-56. 9. Москвичев В. В., Козлов А. Г., Цыплюк А. Н. Эффекты пластического деформирования и скорость роста усталостных трещин в зонах концентрации напряжений//Физ.-хим. механика материалов. 1992. № 3. С. 71-74. 10. Коваленко В. С. Металлографические реактивы: Справ. М.: Металлургия, 1981. 11. MARC users guide. V. A. Theory and users information. Santa Ana: MSC.Software Corp., 2012. 12. Коробейников С. Н. Нелинейное деформирование твердых тел. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. 13. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. М.: Машиностроение, 2001. Т. 1. 14. Панин В. Е., Панин А. В., Моисеенко Д. Д. <Шахматный> мезоэффект интерфейса в гетерогенных средах в полях внешних воздействий//Физ. мезомеханика. 2006. Т. 9, № 6. С. 5-15. 15. Панин А. В. Нелинейные волны локализованного пластического течения в наноструктурированных поверхностных слоях твердых тел и тонких пленках//Физ. мезомеханика. 2005. Т. 8, № 3. С. 5-17.