К обоснованию построения феноменологической стохастической модели реологического микродеформирования и разрушения материалов

С.А. Дудкин, В.П. Радченко (Самара)

Феноменологические теории, как правило, носят детерминированный характер и не учитывают разброс механических характеристик материала (деформация ползучести и пластичности, время разрушения и т.д.) по пространственно - временным координатам, который в реальных экспериментальных исследованиях составляет значительную величину. Поэтому возникает задача построения стохастических феноменологических моделей, основой которых являются соответствующие экспериментальные данные.

Целью настоящей работы является экспериментальное исследование локальных одномерных полей неупругих микродеформаций в процессе разрушения материала на примере сплава АД-1 при температуре 26ºС. Для выявления характера распределения остаточной неупругой деформации по длине одноосного образца на его боковой поверхности с помощью конусообразного индентора наносились контрольные лунки, отстоящие друг от друга на расстоянии ~ 2мм. В ходе проводимых испытаний измерение расстояний между контрольными лунками проводилось на большом инструментальном микроскопе, имеющим цену деления 1 мкм.

В ходе проведенных исследований были осуществлены следующие программы испытаний: 1) упругопластическое нагружение до разрушения ступенями по наколенной деформации 1-2 % на каждой ступени с последующей разгрузкой и замером локального поля пластических деформаций; 2) ступенчатое нагружение на ползучесть вплоть до разрушения при постоянном напряжении до значения накопленной деформации 1-2 % на каждой ступени с последующей разгрузкой и замером поля деформации ползучести по длине образца; 3) комбинированное нагружение с чередованием упругопластического деформирования и деформирования при постоянном напряжении во времени на ползучесть до значения накопленной деформации 1-2 % на каждой ступени нагружения с последующей разгрузкой и замером локального поля остаточных деформаций.

Экспериментальные исследования также были проведены на нескольких плоских образцах с концентраторами (круговые отверстия, боковые полукруглые выточки, V-образный концентратор). Проведен подробный корреляционный анализ полей микродеформации ползучести и пластичности. Предложены стохастические модели неупругого микро- и макродеформирования и разрушения материала. Выполнено сравнение расчетных и экспериментальных данных. Наблюдается соответствие данных расчета с экспериментальными данными.