Numerical analysis of the processes of complex plastic deformation of structural steels under low-cycle loading
DOI:
https://doi.org/10.7242/1999-6691/2011.4.1.2Keywords:
complex loading, low cycle fatigue, plastic deformation, deformation trajectory, stress-strain state, numerical simulationAbstract
Numerical studies of complex plastic deformation of some structural steels under low-cycle loading have been carried out to demonstrate the adequacy of a new variant of the constitutive equations of the theory of plasticity with cinematic and isotropic hardening developed in authors' early works and to determine its applicability boundaries. The calculated results have been compared with the data from the full-scale experiments. It is shown that the proposed model can provide both qualitative and quantitative description of the main effects of complex plastic deformation of metals in the case of the arbitrary nonproportional paths of low-cycle loading.
Downloads
References
Коллинз Дж. Повреждение материалов в конструкциях. Анализ. Предсказание. Предотвращение. - М.: Мир, 1984. - 642 c.
Трощенко В.Т. Деформирование и разрушение металлов при многоцикловом нагружении. - Киев: Наукова думка, 1981. - 343 с.
Ellyin F., Kujavski D. А energy-based fai1ure behavior of materials // J. Microstructure and mechanica1 behavior of materials. - 1986. - P. 591-604.
Лэмба Г.С., Сайдботтом О.М. Пластичность при циклическом деформировании по непропорциональным траекториям. Часть 1. Эксперименты с циклическим упрочнением, приспособляемостью и последующим деформационным упрочнением // Труды Амер. об-ва инж.-мех. Сер. Д. Теорет. основы инж. расчетов. - 1978. - Т. 100, № 1. - С. 108-117.
Макдауэлл Д.Л. Экспериментальное изучение структуры определяющих уравнений для непропорциональной циклической пластичности // Труды Амер. об-ва инж.-мех. Сер. Д. Теорет. основы инж. расчетов. - 1985. - Т. 107, № 4. - С. 98-111.
Охаси, Каваи, Каито. Неупругое поведение стали 316 при многоосных непропорциональных циклических нагружениях при повышенной температуре // Труды Амер. об-ва инж.-мех. Сер. Д. Теорет. основы инж. расчетов. - 1985. - Т. 107, № 2. - С. 6-15.
Tanaka, E. Murakami, S. Ooka, M. Effects of plastic strain amplitudes on non-proportional cyclic plasticity // Acta Mech. - 1985. - V. 57. - P. 167-182. 8. Tanaka, E. Murakami, S. Ooka, M. Effects of strain path shapes on nonproportional cyclic plasticity // DOI
J. Mech. Phys. Solids. - 1985. - V. 33, N. 6. - P. 559-575.
Зубчанинов В.Г., Гультяев В.И., Зубчанинов Д.В. Математическое моделирование процессов пластического деформирования для траекторий средней кривизны // Проблемы прочности и пластичности: Межвузовский сб. - Вып. 71. - Н. Новгород, 2009. - С. 20-25.
Зубчанинов В.Г., Охлопков Н.Л., Гаранников В.В. Экспериментальная пластичность. Кн. 1. Процессы сложного деформирования. - Тверь: ТГТУ, 2003. - 172 с.
Зубчанинов В.Г., Охлопков Н.Л., Гаранников В.В. Экспериментальная пластичность. Кн. 2. Процессы сложного нагружения. - Тверь: ТГТУ, 2004. - 184 с.
Келлер И.Э., Трусов, П.В. Модель, описывающая эффекты пластичности металлов при непропорциональном циклическом нагружении // Прикладная механика и техническая физика. - 1999. - Т. 40, № 6. - С. 146-153.
Волков И.А., Коротких Ю.Г., Тарасов И.С. Численное моделирование накопления повреждений при сложном пластическом деформировании // Вычисл. мех. сплош. сред. - 2009. - Т. 2, № 1. - С. 5-18.
Волков И.А., Коротких Ю.Г. Уравнения состояния вязкоупругопластических сред с повреждениями. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. - 424 с.
###
Kollinz Dz. Povrezdenie materialov v konstrukciah. Analiz. Predskazanie. Predotvrasenie. - M.: Mir, 1984. - 642 c.
Trosenko V.T. Deformirovanie i razrusenie metallov pri mnogociklovom nagruzenii. - Kiev: Naukova dumka, 1981. - 343 s.
Ellyin F., Kujavski D. A energy-based fai1ure behavior of materials // J. Microstructure and mechanica1 behavior of materials. - 1986. - P. 591-604.
Lemba G.S., Sajdbottom O.M. Plasticnost’ pri cikliceskom deformirovanii po neproporcional’nym traektoriam. Cast’ 1. Eksperimenty s cikliceskim uprocneniem, prisposoblaemost’u i posleduusim deformacionnym uprocneniem // Trudy Amer. ob-va inz.-meh. Ser. D. Teoret. osnovy inz. rascetov. - 1978. - T. 100, No 1. - S. 108-117.
Makdauell D.L. Eksperimental’noe izucenie struktury opredelausih uravnenij dla neproporcional’noj cikliceskoj plasticnosti // Trudy Amer. ob-va inz.-meh. Ser. D. Teoret. osnovy inz. rascetov. - 1985. - T. 107, No 4. - S. 98-111.
Ohasi, Kavai, Kaito. Neuprugoe povedenie stali 316 pri mnogoosnyh neproporcional’nyh cikliceskih nagruzeniah pri povysennoj temperature // Trudy Amer. ob-va inz.-meh. Ser. D. Teoret. osnovy inz. rascetov. - 1985. - T. 107, No 2. - S. 6-15.
Tanaka, E. Murakami, S. Ooka, M. Effects of plastic strain amplitudes on non-proportional cyclic plasticity // Acta Mech. - 1985. - V. 57. - P. 167-182. 8. Tanaka, E. Murakami, S. Ooka, M. Effects of strain path shapes on nonproportional cyclic plasticity // DOI
J. Mech. Phys. Solids. - 1985. - V. 33, N. 6. - P. 559-575.
Zubcaninov V.G., Gul’taev V.I., Zubcaninov D.V. Matematiceskoe modelirovanie processov plasticeskogo deformirovania dla traektorij srednej krivizny // Problemy procnosti i plasticnosti: Mezvuzovskij sb. - Vyp. 71. - N. Novgorod, 2009. - S. 20-25.
Zubcaninov V.G., Ohlopkov N.L., Garannikov V.V. Eksperimental’naa plasticnost’. Kn. 1. Processy sloznogo deformirovania. - Tver’: TGTU, 2003. - 172 s.
Zubcaninov V.G., Ohlopkov N.L., Garannikov V.V. Eksperimental’naa plasticnost’. Kn. 2. Processy sloznogo nagruzenia. - Tver’: TGTU, 2004. - 184 s.
Keller I.E., Trusov, P.V. Model’, opisyvausaa effekty plasticnosti metallov pri neproporcional’nom cikliceskom nagruzenii // Prikladnaa mehanika i tehniceskaa fizika. - 1999. - T. 40, No 6. - S. 146-153.
Volkov I.A., Korotkih U.G., Tarasov I.S. Cislennoe modelirovanie nakoplenia povrezdenij pri sloznom plasticeskom deformirovanii // Vycisl. meh. splos. sred. - 2009. - T. 2, No 1. - S. 5-18.
Volkov I.A., Korotkih U.G. Uravnenia sostoania vazkouprugoplasticeskih sred s povrezdeniami. - M.: FIZMATLIT, 2008. - 424 s.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2011 Computational Continuum Mechanics
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
