Моделирование пластической деформации на основе теории ортотропного континуума Коссера

Перевод названия: Modeling of plastic deformation based on the theory of an orthotropic Cosserat continuum

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2019

Идентификатор DOI: 10.24411/1683-805X-2019-12005

Ключевые слова: микроструктура, моментные напряжения, континуум Коссера, упругость, пластичность, вариационное неравенство, высокопроизводительные вычисления, microstructure, Couple stresses, Cosserat continuum, elasticity, plasticity, variational inequality, high performance computing

Аннотация: К анализу пластической деформации структурно-неоднородных материалов применяется метод прямого численного моделирования на основе теории ортотропного упругопластического континуума Коссера с условием пластичности, учитывающим как сдвиговый, так и ротационный характер необратимой деформации. В рамках предположения о блочной структуре материала с упругими блоками, взаимодействующими через податливые пластические прослойки, это условие ограничивает касательные компоненты несимметричного тензора напряжений, характеризующие сдвиги, а также моментные напряжения, достижение которыми предельных значений приводит к необратимому изменению характеристик кривизны деформированного состояния континуума. Уравнения поступательного и вращательного движения совместно с определяющими соотношениями модели формулируются в виде вариационного неравенства, корректно описывающего как состояние упругопластического деформирования при активном нагружении, так и состояние упругой разгрузки. Для численной реализации математической модели используются параллельный вычислительный алгоритм и авторский программный комплекс для многопроцессорных вычислительных систем кластерной архитектуры. Исследуется задача о сдавливании прямоугольного массива блочной горной породы типа кирпичной кладки шероховатой недеформируемой плитой, совершающей равноускоренное вращательное движение. Рассмотрено влияние пределов текучести податливых прослоек при сдвиге и при изгибе на напряженно-деформированное состояние массива. Наряду с полями перемещений, напряжений, моментных напряжений и угла поворота структурных элементов анализируется поле пластической диссипации энергии в массиве. Полученные результаты могут служить обоснованием гипотезы о преимущественном влиянии кривизны на образование зон локализации пластической деформации на мезоуровне в материалах с микроструктурой.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Физическая мезомеханика

Выпуск журнала: Т. 22, 2

Номера страниц: 59-66

ISSN журнала: 1683805X

Место издания: Томск

Издатель: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук

Авторы

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.