Исследование пластичности материала при ступенчатом изменении напряженного состояния

Д.И. Вичужанин, С.В. Смирнов (Екатеринбург)

Во многих процессах обработки металлов давлением напряженное состояние материала в точке в процессе деформирования меняет свой знак на противоположный. Например, в начале процесса штамповки на свободной боковой поверхности заготовки преобладают растягивающие напряжения, а после касания боковой поверхностью гравюры штампа будут преобладать сжимающие напряжения. В процессе ступенчатого изменения напряженного состояния возможны как накопление поврежденности деформируемого материала [1], так и процессы залечивания поврежденности. Таким образом, возможно увеличение или уменьшение предельной деформации, которую способен выдержать металл до момента разрушения [2,3]. Исследования ступенчатого изменения напряженного состояния при двухстадийной деформации описаны в работах [1,3]. Напряженное состояние при этом изменялось путем регулирования давления жидкости в контейнере, в котором происходят испытания. Несмотря на то, что в литературе имеется описание как самих экспериментов, так и их результатов, они до сих пор являются уникальными, так как техника высоких давлений является весьма сложной в эксплуатации. Целью данной работы являлась разработка методики и образцов для испытаний в условиях ступенчатого изменения напряженного состояния при использовании серийных испытательных машин. Ступенчатое изменение напряженного состояния осуществлялось за счет специально подобранной формы образцов. Проведено математическое конечно-элементное моделирование процесса деформирования и определено напряженно-деформированное состояние образцов с помощью пакета программ QFORM. Показана возможность изменения напряженного состояния образца до пяти раз по схеме: "растяжение - сжатие - растяжение - сжатие - растяжение" в процессе испытания образца на осадку. Предложена методика обработки результатов испытаний пластичности металла при ступенчатом изменении напряженного состояния. Результаты испытаний могут быть использованы для сравнительных исследований пластичности металлов в условиях ступенчатого изменения напряженного состояния, а также для идентификации моделей разрушения.

 

1. Пластичность и разрушение /под ред. В.Л. Колмогорова. М.: Металлургия, 1977, 336 с.

2. Богатов А.А., Мижирицкий О.И., Смирнов С.В. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением. М.: Металлургия, 1984, 144 с.

3. Пластичность и прочность твердых тел при высоких давлениях /Береснев Б.И., Мартынов Е.Д., Радионов К.П. и др. М.: Наука, 1970, 160 с.

 

Оценка напряжённо-деформированного состояния изделий при наличии подвижной зоны контакта

А.А. Вишняков,  Н.М. Кочнева, С.В. Ямалитдинова  (Пермь)

Развитие ракетной техники зачастую приводит к созданию изделий, не скреплённых или частично скреплённых с корпусом. К их числу относятся про