Численное моделирование нелинейных процессов накопления повреждений при циклических нагружениях
DOI:
https://doi.org/10.7242/1999-6691/2013.6.3.32Ключевые слова:
численное моделирование, пластичность, накопление повреждений, циклическое нагружение, numerical modelingАннотация
Рассматриваются основные положения и уравнения прикладного варианта теории упругопластических процессов и кинетическое уравнение накопления повреждений. Система дифференциальных уравнений, разрешенных относительно первых производных, вместе с тривиальными начальными условиями численно решается методом Рунге-Кутты четвертого порядка точности. Анализируются нелинейные процессы накопления повреждений как при стационарных (регулярных, одноблочных), так и при нестационарных (нерегулярных, многоблочных) циклических нагружениях в условиях одноосного жесткого нагружения. Иллюстрируется существенное отклонение от правила линейного суммирования повреждений. Рассматривается малоцикловая усталость при сложном циклическом нагружении по траектории деформаций в виде окружности. Показывается, что такая траектория обладает наибольшим повреждающим эффектом. Все расчетные данные сравниваются с результатами экспериментальных исследований; наблюдается их удовлетворительное соответствие.
Скачивания
Библиографические ссылки
Пежина П. Моделирование закритического поведения и разрушения диссипативного твердого тела // Труды Амер. об-ва инж.-мех. Сер. Д. Теорет. основы инж. расчетов. – 1984. – Т. 106, № 4. – С. 107-117.
2. Savalle S., Caienatd G. Microanureage, micropropagation et endommagemant // La Resherche Aerospatiale. – 1982. – V. 6. – P. 395-411.
3. Марголин Б.З. Структурно-механическое моделирование разрушения металлических материалов и прогнозирование долговечности элементов высоконагруженных конструкций / Дисс. … докт. техн. наук: 01.02.04. – Киев, ИПП им. Г.С. Писаренко НАН Украины, 1992. – 384 с.
4. Волков И.А., Коротких Ю.Г. Уравнения состояния вязкоупругопластических сред с повреждениями. – М.: Физматлит, 2008. – 424 с.
5. Бондарь В.С. Неупругость. Варианты теории. – М: Физматлит, 2004. – 144 с.
6. Новожилов В.В., Рыбакина О.Г. О перспективах построения критерия прочности при сложном нагружении // Прочность при малом числе циклов нагружения / Под ред. С.В. Серенсена. – М.: Наука, 1969. – С. 71-80.
7. Романов А.Н. Энергетические критерии разрушения при малоцикловом нагружении // Проблемы прочности. – 1974. – № 1. – С. 3-10.
8. Бондарь В.С., Горохов В.Б., Санников В.М. Исследования малоцикловой прочности оболочек вращения при сложном теплосиловом нагружении // Прикладные проблемы прочности и пластичности. – 1979. – № 12. – С. 120-126.
9. Бондарь В.С., Санников В.М. Малоцикловая усталость тонкостенных конструкций при повышенных температурах // Конструкционная прочность лопаток турбин ГТД: Тезисы докладов IV научно-техн. конф., Куйбышев, 1976. – С. 75-76.
10. Ильюшин А.А. Пластичность. Основы общей математической теории пластичности. – М.: Изд-во АН СССР, 1963. – 271 с.
11. Ильюшин А.А. Механика сплошной среды. – М.: Изд-во МГУ, 1990. – 310 с.
12. Новожилов А.А., Кадашевич Ю.И. Микронапряжения в конструкционных материалах. – Л.: Машиностроение, 1990. – 224 с.
13. Бондарь В.С., Даншин В.В., Семенов П.В. Прикладной вариант теории упругопластических процессов // Известия ТулГУ. Естественные науки. – 2011. – № 3. – С. 46-56.
14. Бондарь В.С., Даншин В.С., Семенов П.В. Вариант теории упругопластических процессов и аппроксимации функционалов пластичности // Проблемы прочности и пластичности. – 2011. – № 73. – С. 5-12.
15. Кнетс И.В. Основные современные направления в математической теории пластичности. – Рига: Зинатне, 1971. – 147 с.
16. Бондарь В.С. Неупругое поведение и разрушение материалов и конструкций при сложном неизотермическом нагружении / Дис. … докт. физ.-мат. наук: 01.02.04. – М., МАМИ, 1990. – 314 с.
17. Бондарь В.С., Даншин В.В. Пластичность. Пропорциональные и непропорциональные нагружения. – М.: Физматлит, 2008. – 176 с.
18. Бернард-Конноли, Бью Куок, Бирон. Усталость коррозионностойкой стали 304 при испытаниях в условиях многоступенчатой контролируемой деформации // Труды Амер. об-ва инж.-мех. Сер. Д. Теорет. основы инж. расчетов. – 1983. – № 3. – С. 47-53.
19. Соси Д. Модели разрушения при многоосной усталости // Труды Амер. об-ва инж.-мех. Сер. Д. Теорет. основы инж. расчетов. – 1988. – № 3. – С. 9-21.
###
Pezina P. Modelirovanie zakriticeskogo povedenia i razrusenia dissipativnogo tverdogo tela // Trudy Amer. ob-va inz.-meh. Ser. D. Teoret. osnovy inz. rascetov. - 1984. - T. 106, No 4. - S. 107-117.
2. Savalle S., Caienatd G. Microanureage, micropropagation et endommagemant // La Resherche Aerospatiale. - 1982. - V. 6. - P. 395-411.
3. Margolin B.Z. Strukturno-mehaniceskoe modelirovanie razrusenia metalliceskih materialov i prognozirovanie dolgovecnosti elementov vysokonagruzennyh konstrukcij / Diss. ... dokt. tehn. nauk: 01.02.04. - Kiev, IPP im. G.S. Pisarenko NAN Ukrainy, 1992. - 384 s.
4. Volkov I.A., Korotkih U.G. Uravnenia sostoania vazkouprugoplasticeskih sred s povrezdeniami. - M.: Fizmatlit, 2008. - 424 s.
5. Bondar’ V.S. Neuprugost’. Varianty teorii. - M: Fizmatlit, 2004. - 144 s.
6. Novozilov V.V., Rybakina O.G. O perspektivah postroenia kriteria procnosti pri sloznom nagruzenii // Procnost’ pri malom cisle ciklov nagruzenia / Pod red. S.V. Serensena. - M.: Nauka, 1969. - S. 71-80.
7. Romanov A.N. Energeticeskie kriterii razrusenia pri malociklovom nagruzenii // Problemy procnosti. - 1974. - No 1. - S. 3-10.
8. Bondar’ V.S., Gorohov V.B., Sannikov V.M. Issledovania malociklovoj procnosti obolocek vrasenia pri sloznom teplosilovom nagruzenii // Prikladnye problemy procnosti i plasticnosti. - 1979. - No 12. - S. 120-126.
9. Bondar’ V.S., Sannikov V.M. Malociklovaa ustalost’ tonkostennyh konstrukcij pri povysennyh temperaturah // Konstrukcionnaa procnost’ lopatok turbin GTD: Tezisy dokladov IV naucno-tehn. konf., Kujbysev, 1976. - S. 75-76.
10. Il’usin A.A. Plasticnost’. Osnovy obsej matematiceskoj teorii plasticnosti. - M.: Izd-vo AN SSSR, 1963. - 271 s.
11. Il’usin A.A. Mehanika splosnoj sredy. - M.: Izd-vo MGU, 1990. - 310 s.
12. Novozilov A.A., Kadasevic U.I. Mikronaprazenia v konstrukcionnyh materialah. - L.: Masinostroenie, 1990. - 224 s.
13. Bondar’ V.S., Dansin V.V., Semenov P.V. Prikladnoj variant teorii uprugoplasticeskih processov // Izvestia TulGU. Estestvennye nauki. - 2011. - No 3. - S. 46-56.
14. Bondar’ V.S., Dansin V.S., Semenov P.V. Variant teorii uprugoplasticeskih processov i approksimacii funkcionalov plasticnosti // Problemy procnosti i plasticnosti. - 2011. - No 73. - S. 5-12.
15. Knets I.V. Osnovnye sovremennye napravlenia v matematiceskoj teorii plasticnosti. - Riga: Zinatne, 1971. - 147 s.
16. Bondar’ V.S. Neuprugoe povedenie i razrusenie materialov i konstrukcij pri sloznom neizotermiceskom nagruzenii / Dis. ... dokt. fiz.-mat. nauk: 01.02.04. - M., MAMI, 1990. - 314 s.
17. Bondar’ V.S., Dansin V.V. Plasticnost’. Proporcional’nye i neproporcional’nye nagruzenia. - M.: Fizmatlit, 2008. - 176 s.
18. Bernard-Konnoli, B’u Kuok, Biron. Ustalost’ korrozionnostojkoj stali 304 pri ispytaniah v usloviah mnogostupencatoj kontroliruemoj deformacii // Trudy Amer. ob-va inz.-meh. Ser. D. Teoret. osnovy inz. rascetov. - 1983. - No 3. - S. 47-53.
19. Sosi D. Modeli razrusenia pri mnogoosnoj ustalosti // Trudy Amer. ob-va inz.-meh. Ser. D. Teoret. osnovy inz. rascetov. - 1988. - No 3. - S. 9-21.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2013 Вычислительная механика сплошных сред
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
