Научный отчет № 4847

Название

Связанное моделирование установившейся ползучести и длительной прочности металлов. Моделирование ресурса деформационной способности материала.

Авторы

Локощенко А.М., Веклич Н.А., Малюкова Е.К., Веклич П.Н.

Аннотация

Разработан новый метод связанного математического моделирования установившейся ползучести и длительной прочности металлов при растяжении. В качестве базовых уравнений зависимости скорости установившейся ползучести и времени разрушения от напряжения использованы нелинейные дробно-степенные зависимости с 4 материальными постоянными. Вычисление этих материальных постоянных основано на оптимальном решении двух систем нелинейных несовместимых уравнений методом минимизации невязок как функций от четырех аргументов. С помощью разработанного метода проведены расчеты установившейся ползучести и длительной прочности сталей ЭП700 и 18Сr-10Ni-Ti, даны примеры прогнозирования времени разрушения при больших сроках службы. Разработан метод нелинейной аппроксимации результатов испытаний при ползучести и длительной прочности с помощью двухзвенных ломаных, причем как положение точек излома, так и другие числовые характеристики положения ломаной на координатной плоскости определяются из условия оптимального расположения ломаной относительно экспериментальных точек. Этот метод позволяет более полно учесть различные механизмы накопления повреждений стали на различных стадиях испытаний образцов. Рассматривается моделирование высокотемпературного растяжения металлов вплоть до разрушения в условиях ползучести при постоянном напряжении σ₀ или в условиях постоянной скорости деформации ɛ₀. Основное внимание уделяется исследованию зависимости предельной деформации, соответствующей разрушению, от нагружающего фактора (σ₀ или ɛ₀). Описание немотонного характера этой зависимости с внутренним максимумом проводится в рамках кинетической теории Ю.Н. Работнова с использованием как одного, так и двух параметров поврежденности. Приведены результаты анализа известных экспериментальных данных.

Год публикации

2006 г.

Объём

66 с.

Научный руководитель

Локощенко А.М.

Ключевые слова

ползучесть, скорость установившейся ползучести, длительная прочность, время разрушения, связанное моделирование, деформационная способность, скорость деформации, разрушение, поврежденность, сверхпластичность.