Сибирский федеральный университет

Перевод названия: Influence of Periodic Change in the Yield Strength in a Plate on the Development of Plastic Zones Near a Crack Tip

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2014

Ключевые слова: plastic zone, crack tip, finite element method, пластическая зона, вершина трещины, метод конечных элементов

Аннотация: В результате экспериментального исследования областей пластического деформирования в окрестности концентраторов напряжений обнаружено отклонение форм пластических зон в вершинах трещин от форм, получаемых с помощью традиционных моделей. При этом системы полос линий скольжения, наблюдаемые в эксперименте и предсказываемые линейной механикой разрушения, существенно различаются. В рамках теории больших упругопластических деформаций проведено математическое моделирование процессов распространения зон пластичности, основанное на численном решении методом конечных элементов уравнений механики деформируемого твердого тела. В основу математической модели положена гипотеза о существенном влиянии структурной неоднородности материала во всем объеме исследуемого образца на формирование зон пластичности. Неоднородность предела текучести материала задавалась в виде шахматного распределения, а также в виде системы горизонтальных и вертикальных полос. Проведено сравнение результатов численных расчетов с экспериментальными данными и показано, что они качественно согласуются. An experimental study of plastic deformation zones in the vicinity of stress concentrators found a deviation of the shapes of plastic zones at the crack tip from the shapes obtained using conventional models. Moreover, the systems of bands of slip lines observed in the experiment and predicted by linear fracture mechanics are significantly different. Mathematical modeling of the propagation of plastic zones based on a finite element numerical solution of the equations of deformable solid mechanics was performed with the framework of the theory of large elastoplastic deformations. The basis of the mathematical model is the hypothesis that the structural heterogeneity of the material has a substantial effect throughout the volume of the test sample on the formation of plastic bands. Nonuniformity of the yield strength of the material is specified as a checkerboard distribution and as a system of horizontal and vertical bands. The results of the numerical calculations are compared with the experimental data, and it is shown that they are in qualitative agreement.

Журнал: Прикладная механика и техническая физика

Выпуск журнала: Т. 55, № 6

Номера страниц: 152-161

ISSN журнала: 08695032

Место издания: Новосибирск

Издатель: Федеральное государственное унитарное предприятие Издательство Сибирского отделения Российской академии наук

• Кургузов Владимир Дмитриевич (Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН)
• Корнев Владимир Михайлович (Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН)
• Москвичев Владимир Викторович (Специальное конструкторско-технологическое бюро Наука КНЦ СО РАН)
• Козлов Александр Адольфович (Специальное конструкторско-технологическое бюро Наука КНЦ СО РАН)

• Ядро РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК