|
31 тическое давление не влияет на ползучесть. В работе О.В. Соснина [92] разработан вопрос об использовании теории упрочнения для описания ползучести анизотропных материалов. Теория ползучести для материалов с различными механическими свойствами при сжатии и растяжении рассмотрена в работах О.В. Соснина, Б.В. Горева, А.Ф. Никитенко, Н.Г. Торшенова, И.К. Шокало, Г.М. Хажинского, В.Н. Бойкова и Э.С. Лазаренко [49, 50]. В последнее время в научно-технической литературе появились работы, связанные с развитием теории изотермического деформирования анизотропных материалов в режиме кратковременной ползучести [66, 80, 81, 95, 96,97,108 121,123]. Под кратковременной ползучестью понимается медленное деформирование в условиях вязкого (ползучего) или вязкбпластического (ползучепластического) течения. Упругими составляющими деформации пренебрегаем. Считаем, что если величина эквивалентного напряжения. &е меньше некоторой величины аео, например, соответствующей эквивалентной остаточной степени деформации ze =0,2% при эквивалентной скорости деформации =0,02 1/с, то процесс деформирования будет протекать в условиях вязкого течения материала и уравнения состояния с учетом повреждаемости, описывающие поведение материала, подчиняющегося энергетической теории ползучести и повреждаемости, могут быть записаны в виде а применительно к группе материалов, подчиняющихся кинетическим уравнениям ползучести и повреждаемости, так (1-3) |
49 О.В. Соснина [166] разработан вопрос об использовании теории упрочнения для описания ползучести анизотропных материалов. Теория ползучести для материалов с различными механическими свойствами при сжатии и растяжении рассмотрена в работах О.В. Соснина, Б.В. Горева, А.Ф. Никитенко, Н.Г. Торшенова, И.К. Шокало, Г.М. Хажинского, В.Н. Бойкова и Э.С. Лазаренко [102, 103, 188]. В последнее время в научно-технической литературе появились работы, связанные с развитием теории изотермического деформирования анизотропных материалов в режиме кратковременной ползучести [71-76]. Предлагается проводить анализ процессов медленного формоизменения анизотропных материалов в рамках модели ползуче-пластического тела. Упругими составляющими деформации пренебрегают. В этом случае компоненты полной скорости деформации представляются в виде суммы компонентов скоростей пластической деформации и компонентов скоростей деформации ползучести. Вводятся потенциалы скоростей пластических деформаций и скоростей деформации ползучести. Авторами работ [218, 224] разработаны феноменологические модели разрушения (энергетическая и деформационная) анизотропного листового материала при кратковременной ползучести, основанные на принципе линейного накопления повреждаемости в области пластической деформации и деформации ползучести. Предложена система опытов для определения констант функциональных зависимостей критериев разрушения при пластической деформации и деформации ползучести. В работах [218, 220, 222] предложен критерий локальной потери устойчивости анизотропного материала при кратковременной ползучести на основе постулата устойчивости Друкера. Целый ряд работ [204, 217, 219, 224] посвящен теоретическим исследованиям свободного и несвободного деформирования в клиновидную матрицу узкой прямоугольной анизотропной мембраны, штамповки и калибров 55 как локальной потерей устойчивости (шейкообразованием), так и накоплением повреждаемости материала. Ниже приведены основные уравнения и соотношения необходимые для теоретического анализа процессов обработки металлов давлением анизотропных материалов, протекающих в условиях кратковременной ползучести; предложены критерии деформируемости (энергетический и деформационный) анизотропного материала при вязком и вязкопластическом течении материала, связанные с накоплением микроповреждений; разработан критерий локальной потери устойчивости листового анизотропного материала при кратковременной ползучести; приведены методика и результаты экспериментального определения коэффициентов анизотропии и констант уравнений состояний и разрушений специальных алюминиевого и титанового сплавов, применяемых в авиакосмической технике. 2.1. Определяющие соотношения при кратковременной ползучести Рассмотрим деформирование анизотропного материала в условиях кратковременной ползучести. Под кратковременной ползучестью будем понимать медленное деформирование в условиях вязкого (ползучего) или вязкопластического (ползуче-пластического) течения, упругими составляющими деформации пренебрегаем [87, 102, 103, 137]. Считаем, что если величина эквивалентного напряжения <зе меньше некоторой величины соответствующей эквивалентной степени деформации при эквивалентной скорости деформации , то процесс деформирования будет протекать в условиях вязкого течения материала (деформации ползучести), а если величина больше значения сгео, то будет осуществляться процесс деформирования в условиях вязкопластического течения (ползуче-пластическое течение). Величину <56q, разделяющую вязкое и вязкопластическое течения, будем назначить в зависимости от механических свойств материала при заданной 69 лых деформациях, и, безусловно, она оказывает влияние на напряженное и деформированное состояния. В связи с этим целесообразно в уравнения состояния при вязком (2.10) и вязкопластическом (2.11) течениях материала ввести повреждаемость. Таким образом, в случае вязкого течения материала (ое < <зео) уравнение состояния для группы материалов, подчиняющихся энергетической теории ползучести и повреждаемости, может быть записано в виде а применительно к группе материалов, подчиняющихся кинетическим уравнениям ползучести и повреждаемости, так \п су СУ 1 &>е =к cz \П (2-39) 1-ю'у т где т константа материала; к = В/гсепр ■ При вязкопластическом (ползуче пластическое) течении материала (<зе > сео), уравнение состояния имеет вид 4г. ср (2.40)°е & е ~ ае0 ?срье <8еОу если поведение материала описывается энергетической теорией нелинейного вязкопластического течения и разрушения, и (I-®?)r; (2.4D ^епр если поведение материала описывается кинетической теорией нелинейного вязкопластического течения и разрушения. Здесь г константа материала. Введение повреждаемости в определяющие соотношения ползучепластического течения значительно усложняют постановку задачи по анали |