Моделювання поведінки псевдо-пружно-пластичного матеріалу при нестаціонарному навантаженні

П. О. Стеблянко$^{1}$, К. Е. Дьомічев$^{2}$, О. Д. Петров$^{3}$

$^{1}$Університет митної справи та фінансів, вул. Володимира Вернадського, 2/4, 49000 Дніпро, Україна
$^{2}$Київський міжнародний університет, вул. Львівська, 49, 03179 Київ, Україна
$^{3}$Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, просп. Гагаріна, 72, 49010 Дніпро, Україна

Отримано: 06.07.2020. Завантажити: PDF

Робота присвячена дослідженню поведінки псевдо-пружно-пластичних матеріалів при значних деформаціях. Вивчення поведінки тіл з псевдо-пружно-пластичних матеріалів потребує розробки спеціальних алгоритмів обчислення напружено-деформованого стану. При побудові фізичних співвідношень передбачається, що деформація в точці представлена як сума пружної складової, стрибка деформації при фазовому переході, пластичної деформації та деформації, викликаної змінами температури. Запропоновано чисельний метод підвищеної точності, заснований на використанні двовимірних сплайн-функцій для розв’язання багатовимірних нестаціонарних задач теорії термо-пружно-пластичності для тіл, виготовлених з псевдо-пружно-пластичних матеріалів, при великих деформаціях. Побудована феноменологічна модель для опису властивостей матеріалів з термо-псевдо-пружно-пластичністю в точці з урахуванням тепла, що виділяється в процесі фазового переходу, в геометрично нелінійній постановці. Записано основні рівняння, які описують поведінку псевдо-пружно-пластичних матеріалів при значних деформаціях та складаються з рівнянь теплопровідності, руху, фізичних та геометричних співвідношень. Розглянуто числові приклади.

Ключові слова: математичне моделювання, псевдо-пружно-пластичні матеріали, двовимірні сплайн-функції, феноменологічна модель, геометрична нелінійність.

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

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


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  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).