МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИОННЫХ СПЛАВОВ ПРИ БЛОЧНЫХ НЕСИММЕТРИЧНЫХ РЕЖИМАХ  МЯГКОГО МАЛОЦИКЛОВОГО НАГРУЖЕНИЯ

И. А Волков Volkov; Л.А. Игумнов Igumnov; И.С. Тарасов Tarasov; Д.Н. Шишулин Shishulin; С.Н. Пичков Pichkov; М.Т. Маркова Markova

doi:10.32326/1814-9146-2019-81-1-63-76

И. А Волков Volkov Волжский государственный университет водного транспорта, Нижний Новгород, Российская Федерация, Научно-исследовательский институт механики Национального исследовательского Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Российская Федерация
Л.А. Игумнов Igumnov Научно-исследовательский институт механики Национального исследовательского Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Российская Федерация
И.С. Тарасов Tarasov Волжский государственный университет водного транспорта, Нижний Новгород, Российская Федерация
Д.Н. Шишулин Shishulin АО «ОКБМ Африкантов», Нижний Новгород, Российская Федерация
С.Н. Пичков Pichkov АО «ОКБМ Африкантов», Нижний Новгород, Российская Федерация
М.Т. Маркова Markova Волжский государственный университет водного транспорта, Нижний Новгород, Российская Федерация

DOI: https://doi.org/10.32326/1814-9146-2019-81-1-63-76

Ключевые слова: модель пластичности, пластическая деформация, блочное несимметричное деформирование, мягкое нагружение, моделирование, численный и натурный эксперименты

Аннотация

Рассматриваются процессы пластического деформирования поликристаллических конструкционных сплавов при блочных нестационарных режимах мягкого малоциклового нагружения. В качестве определяющих соотношений пластичности используется модифицированная модель термопластичности Ю.Г. Коротких, относящаяся к классу теорий течения с трансляционно-изотропным упрочнением. Модификация модели Ю.Г. Коротких заключается в использовании другой формулировки эволюционных уравнений для смещения центра поверхности текучести (тензора микронапряжений) при блочных нестационарных режимах малоциклового нагружения. Такая модификация необходима для описания эффектов посадки петли пластического гистерезиса при жестких режимах нагружения (контролируемой деформации) и вышагивания (ratcheting) петли при мягком нагружении (контролируемые напряжения).

Определение материальных параметров и скалярных функций модели пластического деформирования, оценка ее достоверности и определение границ применимости проводились на основе экспериментальных исследований процесса деформирования лабораторных образцов из нержавеющих сталей аустенитного (SS316L, SS304) и ферритного (20MnMoNi5-5) класса в условиях одноосного и многоосного, пропорционального и непропорционального режимов мягкого блочного циклического нагружения.

Сравнение результатов расчета и экспериментальных данных показывает, что развитая модель пластичности качественно и с необходимой для инженерных расчетов точностью количественно описывает основные эффекты пластического деформирования (смещение петель пластического гистерезиса и уменьшения размаха деформаций) при блочных нестационарных несимметричных режимах мягкого малоциклового нагружения.