|
19 ваны на линейных и нелинейных моделях суммирования повреждаемости. При этом необходимо располагать экспериментальной диаграммой пластичности. В частности, В.Л. Колмогоров в работе [39] предложил критерий деформируемости без разрушения, учитывающий залечивание дефектов при знакопеременной деформации за счет рекристаллизации, а также диффузионных процессов, протекающих при высокой температуре. Этот критерий деформируемости обладает достаточной точностью при монотонном процессе деформирования. Экспериментальные исследования показали, что во всех случаях существенного немонотонного деформирования этот критерий дает завышенные расчетные значения степени использования запаса пластичности, т.е. разрушение происходит при больших деформациях, чем предсказывает этот критерий. В связи с этим В.Л. Колмогоровым и А.А. Богатовым в работах [8, 39] предложен критерий, основанный на нелинейном суммировании повреждений. Эти критерии не учитывают ползучести при высоких температурах, а построение диаграмм пластичности для высоких температур проблематично. Процесс развития трещин осложняется ползучестью горячего металла. При больших деформациях и сжимающих напряжениях наряду с зарождением и развитием дефектов происходит их "залечивание". Экспериментальные данные о развитии и "залечивании" дефектов весьма ограничены. Как показано в работе [23], теоретическое описание и прогнозирование его затруднительно. В работе [95] предлагается в качестве параметра разрушения принимать рассеянную энергию, постоянную к моменту разрушения независимо от ‘ вида напряженного состояния и истории нагружения. На основе уравнений теорий ползучести и прочности (теорий течения и упрочнения) при различных критериях прочности в работах [49, 73, 132] проанализированы операции горячей осадки, деформирования труб, пневмоформовки тонколистовых оболочек. Экспериментальные константы урав |
33 Оценка разрушения применена для осадки, когда интенсивность накопления повреждений сравнительно невелика и рост последних связан с изменениями формы заготовки. При разрушении, близком к вязкому, дальнейшее упрощение реализуется схемой Хоффа [103, 136, 137]. При этом повреждаемость не учитывается, и время разрушения определяется условием неограниченного уменьшения сечения образца. Единого критерия разрушения нет, и в общем случае он может зависеть от вида напряженного состояния, истории изменения напряженнодеформированного состояния, структурного состояния и т.д. При анализе процессов штамповки принимают эквивалентное напряжение совпадающим с интенсивностью напряжений. Известны критерии деформируемости В.Л. Колмогорова [90], Г.Д. Деля [58] для склерономных материалов. Они основаны на линейных и нелинейных моделях суммирования повреждаемости. При этом необходимо располагать экспериментальной диаграммой пластичности. В частности, В.Л. Колмогоров в работе [90] предложил критерий деформируемости без разрушения, учитывающий залечивание дефектов при знакопеременной деформации за счет рекристаллизации, а также диффузионных процессов, протекающих при высокой температуре, в следующем виде: (1.8) 0 X.£>vl) где vj/ степень использования запаса пластичности, которая изменяется от 0 (до деформации) до 1 в момент разрушения; т, t время или некоторый заменяющий его параметр; коэффициент, учитывающий самозалечивание дефектов при высоких температурах и монотонно убывающий от 1 до 0 с увеличением аргумента; 2?(т) коэффициент, учитывающий историю деформирования; Н интенсивность скорости деформации сдвига; Хр пре дельная величина интенсивности сдвиговой деформации; Л = (о-! + G2 + сз)/^ параметр схемы напряженного состояния; <зе интенсивность напряжений; qj , q2 и аз " главные напряжения. В настоящее время теория обработки металлов давлением не располагает необходимой информацией о значениях Е и В для различных процессов пластического деформирования, и в расчетах их обычно принимают равными единице, т.е. (1-9) Этот критерий деформируемости обладает достаточной точностью при монотонном процессе деформирования. Экспериментальные исследования показали, что во всех случаях существенного немонотонного деформирования этот критерий дает завышенные расчетные значения у, т.е. разрушение происходит при больших деформациях, чем предсказывает этот критерий. В связи с этим В.Л. Колмогоровым и А.А. Богатовым в работе [27, 90] предложен критерий, основанный на нелинейном суммировании повреждений. Эти критерии не учитывают ползучести при высоких температурах, а построение диаграмм пластичности для высоких температур проблематично. Процесс развития трещин осложняется ползучестью горячего металла. При больших деформациях и сжимающих напряжениях наряду с зарождением и развитием дефектов происходит их "залечивание". Экспериментальные данные о развитии и "залечивании" дефектов весьма ограничены. Как показано в работах [58, 182], теоретическое описание и прогнозирование его затруднительно. В работах [83, 170, 172, 188] предлагается в качестве параметра разрушения принимать рассеянную энергию, постоянную к моменту разрушения независимо от вида напряженного состояния и истории нагружения. На основе уравнений теорий ползучести и прочности (теорий течения и упрочнения) при различных критериях прочности в работах [102, 139, 246] 35 проанализированы операции горячей осадки, деформирования труб, пневмоформовки тонколистовых оболочек. Экспериментальные константы уравнений состояния, привлекаемых для анализа технологических задач, получены на основе опубликованных экспериментальных данных [80, 94, 97-99]. Целый ряд работ [68, 97-99, 102, 109,110, 139] посвящен отработке методик и экспериментальному определению констант уравнений состояния и разрушения при вязком течении материала. В результате экспериментов, например, установлено, что ползучесть и повреждаемость сплава ВТ 14 в различных температурных интервалах описывается различными теоретическими зависимостями. В интервале температур 800...920° С для данного материала справедлива энергетическая теория ползучести и повреждаемости, а при температурах 950... 1000°Скинетическая теория ползучести и повреждаемости. Указанные особенности обусловлены физическими свойствами материала, в частности тем, что титан относится к полиморфным металлам и имеет две аллотропические модификации. Рассмотрим далее вопросы, связанные с локальной устойчивостью деформаций и разрушением заготовок. Неустойчивость деформаций при листовой штамповке вытяжке и формообразовании листовых пустотелых оболочек двухосным растяжением связана с локализацией деформаций и образованием утонения, предшествующего разрушению. При вытяжке это возможно в условиях схемы растяжения сжатия во фланце заготовки, при формовке в условиях двухосного растяжения. В первом случае это может привести к отрыву донной части заготовки, во втором к разрыву в куполе формуемой оболочки. Вопросы о локализации деформации в листовой штамповке изотропных и анизотропных материалов анализируются с использованием двух критериев локальной устойчивости деформации: неотрицательности добавочных нагрузок [41, 185, 186] и энергетического критерия [58, 86, 102, 135]. |