Моделирование структуры и процессов разрушения зернистых композитов
DOI:
https://doi.org/10.7242/1999-6691/2012.5.4.52Ключевые слова:
численное моделирование, зернистые композиты, разрушение, накопление повреждений, масштабный эффект, закритическая стадияАннотация
Разработаны новые математические модели зернистых структурно-неоднородных сред, и процессов их деформирования, накопления повреждений и разрушения. На основе вычислительных экспериментов установлены закономерности эволюции дефектных структур. Выявлены зависимости эффективных деформационных и прочностных свойств зернистых композитов от структурных параметров. На основе полученных вычислительных и экспериментальных данных сформулирована гипотеза существования масштабного эффекта на закритической стадии деформирования.
Скачивания
Библиографические ссылки
Вильдеман В.Э. Закономерности и модели процессов накопления повреждений, закритического деформирования и структурного разрушения композиционных материалов // Вестник ПГТУ. Динамика и прочность машин. – 2001. – № 2. – С. 37-44.
2. Tashkinov A.A., Wildemann V.E., Zaitsev A.V. Micro-mechanical models of stable damage evolution on post-critical deformation stage and failure of composite materials // Fracture from Defects. Proc. of the 12th Europ. Conf. on Fracture, Sheffild, UK, September 14-18, 1998. – London, UK: EMAS, 1998. – V. III. – P. 1483-1488.
3. Wildemann V.E., Zaitsev A.V. Stable damage accumulation and elasto-plastic deformation of composite materials // Proc. Fourth Int. Conf. on Low Cycle Fatique and Elasto-Plastic Behaviour of Materials. Garmisch-Partenkirchen, Germany, September 7–11, 1998. – Oxford, UK: Elsevier Science, 1998. – P. 621-626.
4. Волков С.Д., Ставров В.П. Статистическая механика композитных материалов. – Минск: Изд-во БГУ, 1978. – 206 с.
5. Стружанов В.В., Миронов В.И. Деформационное разупрочнение материала в элементах конструкций. – Екатеринбург: УрО РАН, 1995. – 191 с.
6. Лебедев А.А., Чаусов Н.Г. Новые методы оценки деградации механических свойств металла конструкций в процессе наработки. — Киев: Изд-во ИПП НАН Украины, 2004. – 133 с.
7. Вильдеман В.Э. О решениях упругопластических задач с граничными условиями контактного типа для тел с зонами разупрочнения // ПММ. – 1998. – Т. 62, № 2. – С. 304-312.
8. Вильдеман В.Э., Соколкин Ю.В., Ташкинов А.А. Краевая задача механики деформирования и разрушения поврежденных тел с зонами разупрочнения // ПМТФ. – 1995. – Т. 36, № 6. – С. 122-132.
9. Вильдеман В.Э., Ипатова А.В., Третьяков М.П., Третьякова Т.В. Механика закритического деформирования и нелокальность условий разрушения // Вестник ННГУ. – 2011. – № 4 (5). – С. 2063-2065.
10. Вильдеман В.Э., Соколкин Ю.В., Ташкинов А.А. Механика неупругого деформирования и разрушения композиционных материалов. – М.: Наука. Физматлит, 1997. – 288 с.
11. Чаусов Н.Г., Засимчук Е.Э., Маркашова Л.И., Вильдеман В.Э., Турчак Т.В., Пилипенко А.П., Параца В.М. Особенности деформирования пластичных материалов при динамических неравновесных процессах // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. – 2009. – Т. 75, № 6. – С. 52-59.
12. Балахонов Р.Р., Романова В.А. Иерархическое моделирование деформации и разрушения композита Al/Al2O3 // Механика композиционных материалов и конструкций. – 2005. – Т. 11, № 4. – С. 549-563.
13. Мошев В.В., Свистков А.Л., Гаришин О.К., Евлампиева С.Е., Роговой А.А., Ковров В.Н., Комар Л.А., Голотина Л.А., Кожевникова Л.Л. Структурные механизмы формирования механических свойств зернистых полимерных композитов. – Екатеринбург: Уро РАН, 1997. – 508 с.
14. Королев И.К., Петинов С.В., Фрейдин А.Б. Численное моделирование накопления повреждений и развития усталостной трещины в упругих материалах // Вычисл. мех. сплош. сред. – 2009. – Т. 2, № 3. – С. 34-43.
15. Ашихмин В.Н., Трусов П.В. Прямое моделирование упругопластического поведения поликристаллов на мезоуровне // Физ. мезомех. – 2002. – Т. 5, № 3. – С. 37-51.
16. Нечаева Е.С., Трусов П.В. Конститутивная модель частично кристаллического полимерного материала. Алгоритм реализации для представительного объема макроуровня // Вычисл. мех. сплош. сред. – 2011. – Т. 4, № 2. – С. 82-95.
17. Романова В.А. Исследование деформационных процессов на поверхности и в объеме материалов с внутренними границами раздела методами численного моделирования // Физ. мезомех. – 2005. – Т. 8, № 3. – С. 63-78.
18. Ильиных А.В., Радионова М.В., Вильдеман В.Э. Компьютерный синтез и статистический анализ распределения структурных характеристик зернистых композиционных материалов // Механика композиционных материалов и конструкций. – 2010. – Т. 16, № 2. – С. 251-264.
19. Соколкин Ю.В., Ташкинов А.А. Механика деформирования и разрушения структурно-неоднородных тел. – М.: Наука, 1984. – 115 с.
20. Победря Б.Е. Механика композиционных материалов. — М.: Изд-во МГУ, 1984. – 336 с.
21. Соколкин Ю.В., Вильдеман В.Э., Зайцев А.В., Рочев И.Н. Накопление структурных повреждений и устойчивое закритическое деформирование композитных материалов // Механика композитных материалов. – 1998. – Т. 34, № 2. – С. 234-250.
22. Ильиных А.В. Численное моделирование процессов структурного разрушения зернистых композитов с изотропными элементами структуры // Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер.: Физ.-мат. науки. – 2011 – № 2 (23). – С. 101-106.
23. Ильиных А.В., Вильдеман В.Э. Закономерности механического поведения зернистых композитов, связанные с формой и размерами элементов структуры // Вестник ПГТУ. Механика. – 2011. – № 4. – С. 49-61.
24. Вильдеман В.Э., Ильиных А.В. Моделирование процессов структурного разрушения и масштабных эффектов разупрочнения на закритической стадии деформирования неоднородных сред // Физ. мезомех. – 2007. – Т. 10, № 4. – С. 23-29.
25. Вильдеман В.Э., Санникова Т.В., Третьяков М.П. Экспериментальное исследование закономерностей деформирования и разрушения материалов при плоском напряженном состоянии // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2010. – № 5. – С. 106-111.
26. Ильиных А.В. Моделирование структуры и процессов разрушения зернистых композитов / Дис… канд. техн. наук: 05.13.18. – Пермь, ФГБОУ ВПО «ПНИПУ», 2011. – 120 с.
###
Vil’deman V.E. Zakonomernosti i modeli processov nakoplenia povrezdenij, zakriticeskogo deformirovania i strukturnogo razrusenia kompozicionnyh materialov // Vestnik PGTU. Dinamika i procnost’ masin. - 2001. - No 2. - S. 37-44.
2. Tashkinov A.A., Wildemann V.E., Zaitsev A.V. Micro-mechanical models of stable damage evolution on post-critical deformation stage and failure of composite materials // Fracture from Defects. Proc. of the 12th Europ. Conf. on Fracture, Sheffild, UK, September 14-18, 1998. - London, UK: EMAS, 1998. - V. III. - P. 1483-1488.
3. Wildemann V.E., Zaitsev A.V. Stable damage accumulation and elasto-plastic deformation of composite materials // Proc. Fourth Int. Conf. on Low Cycle Fatique and Elasto-Plastic Behaviour of Materials. Garmisch-Partenkirchen, Germany, September 7-11, 1998. - Oxford, UK: Elsevier Science, 1998. - P. 621-626.
4. Volkov S.D., Stavrov V.P. Statisticeskaa mehanika kompozitnyh materialov. - Minsk: Izd-vo BGU, 1978. - 206 s.
5. Struzanov V.V., Mironov V.I. Deformacionnoe razuprocnenie materiala v elementah konstrukcij. - Ekaterinburg: UrO RAN, 1995. - 191 s.
6. Lebedev A.A., Causov N.G. Novye metody ocenki degradacii mehaniceskih svojstv metalla konstrukcij v processe narabotki. - Kiev: Izd-vo IPP NAN Ukrainy, 2004. - 133 s.
7. Vil’deman V.E. O reseniah uprugoplasticeskih zadac s granicnymi usloviami kontaktnogo tipa dla tel s zonami razuprocnenia // PMM. - 1998. - T. 62, No 2. - S. 304-312.
8. Vil’deman V.E., Sokolkin U.V., Taskinov A.A. Kraevaa zadaca mehaniki deformirovania i razrusenia povrezdennyh tel s zonami razuprocnenia // PMTF. - 1995. - T. 36, No 6. - S. 122-132.
9. Vil’deman V.E., Ipatova A.V., Tret’akov M.P., Tret’akova T.V. Mehanika zakriticeskogo deformirovania i nelokal’nost’ uslovij razrusenia // Vestnik NNGU. - 2011. - No 4 (5). - S. 2063-2065.
10. Vil’deman V.E., Sokolkin U.V., Taskinov A.A. Mehanika neuprugogo deformirovania i razrusenia kompozicionnyh materialov. - M.: Nauka. Fizmatlit, 1997. - 288 s.
11. Causov N.G., Zasimcuk E.E., Markasova L.I., Vil’deman V.E., Turcak T.V., Pilipenko A.P., Paraca V.M. Osobennosti deformirovania plasticnyh materialov pri dinamiceskih neravnovesnyh processah // Zavodskaa laboratoria. Diagnostika materialov. - 2009. - T. 75, No 6. - S. 52-59.
12. Balahonov R.R., Romanova V.A. Ierarhiceskoe modelirovanie deformacii i razrusenia kompozita Al/Al2O3 // Mehanika kompozicionnyh materialov i konstrukcij. - 2005. - T. 11, No 4. - S. 549-563.
13. Mosev V.V., Svistkov A.L., Garisin O.K., Evlampieva S.E., Rogovoj A.A., Kovrov V.N., Komar L.A., Golotina L.A., Kozevnikova L.L. Strukturnye mehanizmy formirovania mehaniceskih svojstv zernistyh polimernyh kompozitov. - Ekaterinburg: Uro RAN, 1997. - 508 s.
14. Korolev I.K., Petinov S.V., Frejdin A.B. Cislennoe modelirovanie nakoplenia povrezdenij i razvitia ustalostnoj tresiny v uprugih materialah // Vycisl. meh. splos. sred. - 2009. - T. 2, No 3. - S. 34-43.
15. Asihmin V.N., Trusov P.V. Pramoe modelirovanie uprugoplasticeskogo povedenia polikristallov na mezourovne // Fiz. mezomeh. - 2002. - T. 5, No 3. - S. 37-51.
16. Necaeva E.S., Trusov P.V. Konstitutivnaa model’ casticno kristalliceskogo polimernogo materiala. Algoritm realizacii dla predstavitel’nogo ob"ema makrourovna // Vycisl. meh. splos. sred. - 2011. - T. 4, No 2. - S. 82-95.
17. Romanova V.A. Issledovanie deformacionnyh processov na poverhnosti i v ob"eme materialov s vnutrennimi granicami razdela metodami cislennogo modelirovania // Fiz. mezomeh. - 2005. - T. 8, No 3. - S. 63-78.
18. Il’inyh A.V., Radionova M.V., Vil’deman V.E. Komp’uternyj sintez i statisticeskij analiz raspredelenia strukturnyh harakteristik zernistyh kompozicionnyh materialov // Mehanika kompozicionnyh materialov i konstrukcij. - 2010. - T. 16, No 2. - S. 251-264.
19. Sokolkin U.V., Taskinov A.A. Mehanika deformirovania i razrusenia strukturno-neodnorodnyh tel. - M.: Nauka, 1984. - 115 s.
20. Pobedra B.E. Mehanika kompozicionnyh materialov. - M.: Izd-vo MGU, 1984. - 336 s.
21. Sokolkin U.V., Vil’deman V.E., Zajcev A.V., Rocev I.N. Nakoplenie strukturnyh povrezdenij i ustojcivoe zakriticeskoe deformirovanie kompozitnyh materialov // Mehanika kompozitnyh materialov. - 1998. - T. 34, No 2. - S. 234-250.
22. Il’inyh A.V. Cislennoe modelirovanie processov strukturnogo razrusenia zernistyh kompozitov s izotropnymi elementami struktury // Vestn. Sam. gos. tehn. un-ta. Ser.: Fiz.-mat. nauki. - 2011 - No 2 (23). - S. 101-106.
23. Il’inyh A.V., Vil’deman V.E. Zakonomernosti mehaniceskogo povedenia zernistyh kompozitov, svazannye s formoj i razmerami elementov struktury // Vestnik PGTU. Mehanika. - 2011. - No 4. - S. 49-61.
24. Vil’deman V.E., Il’inyh A.V. Modelirovanie processov strukturnogo razrusenia i masstabnyh effektov razuprocnenia na zakriticeskoj stadii deformirovania neodnorodnyh sred // Fiz. mezomeh. - 2007. - T. 10, No 4. - S. 23-29.
25. Vil’deman V.E., Sannikova T.V., Tret’akov M.P. Eksperimental’noe issledovanie zakonomernostej deformirovania i razrusenia materialov pri ploskom naprazennom sostoanii // Problemy masinostroenia i nadeznosti masin. - 2010. - No 5. - S. 106-111.
26. Il’inyh A.V. Modelirovanie struktury i processov razrusenia zernistyh kompozitov / Dis... kand. tehn. nauk: 05.13.18. - Perm’, FGBOU VPO <>, 2011. - 120 s.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2012 Вычислительная механика сплошных сред
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
