Определяющее соотношение для реологических процессов: свойства теоретических кривых ползучести и моделирование затухания памятистатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Информация о цитировании статьи получена из
Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 12 августа 2020 г.
Аннотация:В статье предложено и изучено нелинейное определяющее соотношение для описания одномерных изотермических реологических процессов с монотонной историей нагружения в вязко-упруго-пластичных материалах. Оно выражает деформацию в любой момент времени через историю изменения напряжения и его производной с помощью двух интегральных операторов. Оно содержит две материальные функции одного вещественного аргумента и десять материальных параметров, определяемых по результатам испытаний материала на ползучесть, длительную прочность и деформирование с постоянной скоростью нагружения.
При минимальных априорных ограничениях на материальные параметры модели выведены уравнения кривых деформирования, ползучести, релаксации и длительной прочности, аналитически исследованы зависимости их свойств от параметров и найдены необходимые ограничения на материальные параметры и функции, обеспечивающие адекватное описание механического поведения материалов (типичных качественных свойств экспериментальных кривых деформирования, ползучести, релаксации, длительной прочности).
Для моделирования длительной прочности при ползучести предложены два параметрических семейства критериев разрушения при монотонном одноосном деформировании, родственных деформационному критерию, но учитывающих историю нарастания деформации посредством специальных интегральных операторов, связывающих её с мерой повреждённости. Доказано, что построенное определяющее соотношение в сочетании с предложенными критериями разрушения, приводит к теоретическим кривым длительной прочности, обладающим такими же качественными свойствами, что и экспериментальные кривые большинства материалов.
Таким образом, анализ свойств предложенного определяющего соотношения показал, что оно позволяет адекватно моделировать не только отдельные эффекты реологического поведения вязко-упруго-пластичных материалов, но и целый их комплекс: зависимость деформации от напряжения и скорости его изменения, релаксацию, ползучесть, зависимость скорости ползучести от уровня напряжения, длительную прочность и затухание памяти материала.