Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tiêu chí gãy trong quá trình chảy tiếp với việc xem xét lịch sử biến dạng và mô hình hóa độ bền lâu dài
Tóm tắt
Trong bài báo này, chúng tôi tiếp tục nghiên cứu mối quan hệ cấu trúc phi tuyến tính giữa ứng suất và biến dạng được đề xuất trong [1] nhằm mô tả các quá trình lưu biến một chiều ở nhiệt độ không đổi trong trường hợp biến dạng thay đổi đơn điệu (đặc biệt, thư giãn, chảy, tính dẻo và siêu dẻo). Chúng tôi chỉ ra rằng mối quan hệ này cùng với tiêu chí gãy biến dạng dẫn đến các đường cong độ bền lâu dài lý thuyết có các đặc tính định tính tương tự như đường cong độ bền lâu dài thực nghiệm điển hình của các vật liệu viscoelastoplastic. Chúng tôi đề xuất hai họ tiêu chí gãy trong trường hợp biến dạng một trục đơn điệu, có liên quan đến tiêu chí gãy biến dạng nhưng tính đến lịch sử tăng biến dạng và sự phụ thuộc của biến dạng tới ứng suất. Thay vì sử dụng biến dạng hiện tại, chúng sử dụng các biện pháp khác về hư hại liên quan đến lịch sử biến dạng thông qua các toán tử tích phân phụ thuộc theo thời gian. Đối với bất kỳ giá trị nào của các tham số vật liệu, các nghiên cứu phân tích về các tiêu chí này cho phép chúng tôi tìm ra một số đặc tính hữu ích, xác nhận rằng chúng có thể được sử dụng để mô tả gãy do chảy của các vật liệu khác nhau. Đặc biệt, chúng tôi chứng minh rằng, cùng với các mối quan hệ cấu trúc được đề xuất, các tiêu chí này dẫn đến các đường cong độ bền lâu dài lý thuyết có các đặc tính định tính tương tự như đường cong độ bền lâu dài thực nghiệm. Điều quan trọng là mỗi họ tiêu chí được xây dựng đều hình thành nên một thang đo liên tục và đơn điệu của các tiêu chí (phụ thuộc liên tục và đơn điệu vào một tham số thực) mà chứa tiêu chí gãy biến dạng như một trường hợp giới hạn. Hơn nữa, các tiêu chí trong họ đầu tiên luôn cung cấp thời gian gãy lớn hơn so với thời gian do tiêu chí gãy biến dạng cung cấp, trong khi các tiêu chí trong họ thứ hai luôn cung cấp thời gian gãy nhỏ hơn, và sự khác biệt có thể được làm cho nhỏ tùy ý bằng cách chọn giá trị của tham số điều khiển gần cuối thang đo. Tính chất này rất hữu ích trong việc tìm kiếm sự điều chỉnh chính xác hơn của mô hình đối với các dữ liệu thực nghiệm hiện có mô tả sự phụ thuộc của thời gian gãy vào ứng suất, nhiệt độ, bức xạ và các yếu tố khác: nếu các dữ liệu này bị mô tả kém bởi tiêu chí gãy biến dạng, thì có thể chọn tiêu chí phù hợp hơn từ các họ được xây dựng bằng cách thay đổi giá trị của tham số điều khiển một cách nhịp nhàng và đơn điệu. Đối với bất kỳ giá trị nào cho phép của các tham số mô hình xác định, chúng tôi suy diễn các đường cong độ bền lâu dài tương ứng với các tiêu chí gãy đề xuất. Nghiên cứu sự phụ thuộc của các đặc tính này vào hàm vật liệu và vào các tham số vật liệu của các mối quan hệ cấu trúc và tiêu chí gãy, chúng tôi có thể nêu ra các yêu cầu đối với đường cong độ bền lâu dài mà theo đó từ các đặc tính định tính chung của đường cong độ bền lâu dài thực nghiệm của các vật liệu viscoelastoplastic khác nhau và thu được các hạn chế tương ứng đối với các tham số vật liệu và hàm mô hình.
Từ khóa
#tiêu chí gãy #chảy #biến dạng #ứng suất #mô hình hóa độ bền lâu dàiTài liệu tham khảo
V. N. Kuznetsov, A. V. Khokhlov, and S. A. Shesterikov, “Constitutive Relations for Rheological Processes,” Electronic Journal “Investigated in Russia” 6, 152–160 (2003), http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2003/016.pdf.
A. V. Khokhlov, “Constitutive Relation for Rheological Processes: Properties of Theoretic Creep Curves and Simulation of Memory Decay,” Izv. Akad. Nauk. Mekh. Tverd. Tela, No. 2, 147–166 (2007) [Mech. Solids (Engl. Transl.) 42 (2), 291–306 (2007)].
A. V. Khokhlov, “An Extension of the Constitutive Equation for Rheological Processes and New Properties of the Theoretic Creep Curves,” in Advanced Methods in Validation and Identification of Nonlinear Constitutive Equations in Solid Mechanics (EUROMECH Colloquium 458) (Moscow, 2004), pp. 44–46.
W. A. Day, The Thermodynamics of Simple Materials with Fading Memory (Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 1972; Mir, Moscow, 1974).
V. D. Klyushnikov, Physical-Mathematical Foundations of Strength and Plasticity (Isd-vo MGU, Moscow, 1994) [in Russian].
Yu. G. Basalov, V. N. Kuznetsov, and S. A. Shesterikov, “Constitutive Relations for a Rheonomous Material,” Izv. Akad. Nauk. Mekh. Tverd. Tela, No. 6, 69–81 (2000) [Mech. Solids. (Engl. Transl.) 35 (6), 55–66 (2000)].
J. E. Fitzgerald and J. Vakili, “Nonlinear Characterization of Sand-Asphalt Concrete by Means of Permanent-Memory Norms,” Proc. SESA 30(2), 504–510 (1960).
Yu. N. Rabotnov, Mechanics of Deformable Solids (Nauka, Moscow, 1979) [in Russian].
Yu. N. Rabotnov, Creep of Construction Elements (Nauka, Moscow, 1966) [in Russian].
A. M. Lokoshchenko, Creeping and Long-Term Strength of Metals in Aggressive Media (Isd-vo MGU, Moscow, 2000) [in Russian].
A. V. Khokhlov, “Constitutive Relation for Rheological Processes with Known Loading History,” Electronic Journal “Investigated in Russia” 8, 355–365 (2005), http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2005/032.pdf.
A. V. Khokhlov, “Constitutive Relation for Rheological Processes with Known Loading History. Creep and Long-Term Strength Curves,” Izv. Akad. Nauk. Mekh. Tverd. Tela, No. 2, 140–160 (2008) [Mech. Solids (Engl. Transl.) 43 (2), 283–299 (2008)].