Моделирование разрушения металлов в процессе вырубки

Ю.В. Виноградов  (Тула)

Рассматривается подход к моделированию процессов разделения конструкций посредством внедрения в объем острия режущего инструмента.

Для описания поведения материала используется обобщение теории Ильюшина на случай конечного деформирования [1].

Описание процесса упругопластического деформирования осуществляется с использованием вариационного соотношения, построенного на основе принципа Журдена, и функциональной меры деформирования, позволяющей строить образ процесса относительно вихревого базиса.

Особенностью данной модели является сочетание математической модели конечного упругопластического деформирования со специализированной процедурой решения на основе метода конечных элементов.

С целью описания процесса разделения выделяется слой элементов, соответствующий предполагаемой границе разделения материала, для которого разработана процедура изменения геометрии связанности элементов конструкции по границе раздела. Для оценки момента нарушения сплошности материала используются различные критерии разрушения.

На примере задачи внедрения абсолютно жесткого клина в упругопластический материал демонстрируется процесс рубки. Проводятся сопоставления результатов численного моделирование процессов рубки для различных критериев разрушения с экспериментальными данными.

 

1. Адамов В.И. Построение конечно-элементной модели процесса конечного упругопластического деформирования  /Тульский политехнический институт. - Тула, 1986. - 11с. - Деп. в ВИНИТИ 27.08.86, № 6195-8.