Моделирование поведения псевдо-упруго-пластического материала при нестационарном нагружении

П. А. Стеблянко$^{1}$, К. Э. Демичев$^{2}$, А. Д. Петров$^{3}$

$^{1}$Университет таможенного дела и финансов, ул. Владимира Вернадского, 2/4, 49000 Днепр, Украина
$^{2}$Киевский международный университет, ул. Львовская, 49, 03179 Киев, Украина
$^{3}$Днепровский национальный университет имени Олеся Гончара, просп. Гагарина, 72, 49010 Днепр, Украина

Получена: 06.07.2020. Скачать: PDF

Работа посвящена исследованию поведения псевдо-упруго-пластических материалов при значительных деформациях. Изучение поведения тел из псевдо-упруго-пластических материалов требует разработки специальных алгоритмов вычисления напряжённо-деформированного состояния. При построении физических соотношений предполагается, что деформация в точке представлена как сумма упругой составляющей, скачка деформации при фазовом переходе, пластической деформации и деформации, вызванной изменениями температуры. Предложено численный метод повышенной точности, основанный на использовании двумерных сплайн-функций для решения многомерных нестационарных задач теории термо-упруго-пластичности для тел, изготовленных из псевдо-упруго-пластических материалов, при больших деформациях. Построена феноменологическая модель для описания свойств с термо-псевдо-упруго-пластичности в точке с учётом тепла, выделяемого в процессе фазового перехода, в геометрически нелинейной постановке. Записаны основные уравнения, которые описывают поведение псевдо-упруго-пластических материалов при значительных деформациях и состоят из уравнений теплопроводности, движения, физических и геометрических соотношений. Рассмотрены числовые примеры.

Ключевые слова: математическое моделирование, псевдо-упруго-пластические материалы, двумерные сплайн-функции, феноменологическая модель, геометрическая нелинейность.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v43/i01/0107.html

PACS: 02.70.-c, 44.05.+e, 64.60.Ej, 81.40.Jj, 81.40.Lm


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. R. Abeyaratne and J. K. Knowles, Evolution of Phase Transitions: A Continuum Theory (Cambridge University Press: 2006). Crossref
  2. A. Petrov, Yu. Chernyakov, P. Steblyanko, K. Demichev, and V. Haydurov, Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Nos. 4/7 (94): 25 (2018). Crossref
  3. J. A. Shaw and S. Kyriakides, Acta Mater., No. 45: 683 (1997). Crossref
  4. P. Steblyanko and Yu. Shevchenko, ETS-Encyclopedia of Thermal Stresses, No. 7: 630 (Springer Verlag: 2014).
  5. P. Steblyanko, Metody Rasshchepleniya v Prostranstvennykh Zadachakh Teorii Plastichnosti [Splitting Methods in Spatial Problems of the Theory of Plasticity] (Kiev: Naukova Dumka: 1998) (in Russian).
  6. V. Novozhilov Theory of Elasticity (Leningrad: Sudpromgiz: 1958) (in Russian).
  7. P. Steblyanko, Y. Chernyakov, A. Petrov, and V. Loboda, Phenomenological Model of Pseudo-Elastic-Plastic Material Under Nonstationary Combining Loading. Structural Integrity, Volume 8, Theoretical, Applied and Experimental Mechanics (Springer Verlag: 2019), p. 205. Crossref
  8. Yu. N. Shevchenko, Applied Mechanics, No. 3: 3 (2016) (in Russian).