ЙМОВІРНІСНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ВПЛИВУ ШВИДКОСТІ ДЕФОРМАЦІЇ НА НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНИЙ СТАН МАТЕРІАЛУ

V. V. Astanin, О. І. Olefir, G. О. Shchegel, А. О. Olefir

Аннотация


Запропонована ймовірнісна модель врахування впливу швидкості деформації на напружено-деформований стан матеріалу. Показано її застосовність для розрахунку переходу від пружного до пластичного деформування, відповідних відносних деформацій і напружень границі текучості залежно від швидкості деформації, а також переваги її застосування порівняно із традиційною феноменологічною моделлю з точки зору зменшення величини похибки розрахунку відносно експериментальних даних.


Ключевые слова


швидкість деформації; залежність напружень від деформацій; ймовірнісна модель пошкодження; композити на основі металевої матриці.

Полный текст:

PDF

Литература


Kocks U.F. Thermodynamics and kinetics of slip / U.F. Kocks, A.S. Argon, M.F. Ashby. – N.Y.: Pergamon Press, 1975. – 291 p. – № http://kocks.ucsd.edu/docs/KAA.PDF.

Zerilli F.J. Dislocation-mechanics-based constitutive relations for material dynamics calculations / F.J. Zerilli, R.W. Armstrong // J. Appl. Phys. – 1987. – № 61. – p. 1816-1825. – № https://doi.org/10.1063/1.338024.

Liang R.Q. A critical review of experimental results and constitutive models for BCC and FCC metals over a wide range of strain rates and temperatures / R.Q. Liang, A.S. Khan // Int. J. Plast. – 1999. – № 15 (9). – p. 963-980. – № https://doi.org/10.1016/S0749-6419(99)00021-2.

Rusinek A. Shear testing of a sheet steel at wide range of strain rates and a constitutive relation with strain-rate and temperature dependence of the flow stress / A. Rusinek, J.R. Klepaczko // Int. J. Plast. – 2001. – № 17 (1). – p. 87-115. – № https://doi.org/10.1016/S0749-6419(00)00020-6.

Brünig M. Simulation of damage evolution in ductile metals undergoing dynamic loading conditions / M. Brünig, S. Gerke // Int. J. Plast. – 2011. – № 27 (10). – p. 1598-1617. – № https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2011.02.003.

Johnson G.R. A constitutive model and data for metals subjected to large strains, high strain rates and high temperatures / G.R. Johnson, W.H. Cook // Proceedings of the 7th international symposium on ballistics : American Defense Preparedness Association, 1983. – p. 541-547. – № https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.04.053.

Khan A.S. Experimental and theoretical study of mechanical behavior of 1100 aluminum in the strain rate range 10^5 to 10^4 s-1 / A.S. Khan, S. Huang // Int. J. Plast. – 1992. – № 8. – p. 397-424. – № https://doi.org/10.1016/0749-6419(92)90057-J.

Kajberg J. Material characterization using high-temperature split Hopkinson pressure bar / J. Kajberg, K.G. Sundin // J. Mater. Process. Technol. – 2013. – № 213 (4). – p. 522-531. – № https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2012.11.008.

Walley S.M. A study of the rapid deformation behaviour of a range of polymers / S.M. Walley, J.E. Field, P.H. Pope, N.A. Stafford // Phil. Trans. R. Soc. of L. A. – 1989. – № 328. – p. 1-33. – № https://doi.org/10.1098/rsta.1989.0020.

Weeks C.A. Nonlinear rate dependent response of thick-section composite laminates / C.A. Weeks, C.T. Sun // ASME. – 1995. – vol. 48. – p. 81-85. – № http://docs.lib.purdue.edu /dissertations/ AAI9622786/.

Cowper G.R. Strain hardening and strain rate effects in impact loading of cantilever beams / G.R. Cowper, P.S. Symonds //

ONR contract No. 562(10). – Division of Engineering, Brown University. – Tech report no. 28. – 1957. – 52 p. – № http://www.dtic.mil/ dtic/tr/fulltext/u2/ 144762.pdf.

Hufenbach W. Experimental determination of the strain rate dependent out-of-plane shear properties of textile-reinforced composites / W. Hufenbach, A. Langkamp, A. Hornig, C. Ebert // ICCM-17 : 17th Int. Conf. on Composite Materials, 27-31 July 2009, Edinburgh, UK : Conf. Proc. – 2009. – p. 1-9. – № http://www.iccm-central.org /Proceedings /ICCM17 proceedings.

Gude M. Characterisation and simulation of the strain rate dependent material behaviour of novel 3D textile reinforced composites / M. Gude, C. Ebert, A. Langkamp, W. Hufenbach // ECCM-13 : European Conf. on Composite Materials , 2-5 June 2008, Stockholm, Sweden : Conf. Proc. – 2008. – p. 1-15. – № http://extra.ivf.se/eccm13_programme/abstracts/1205.pdf.

Hufenbach W. Strain rate dependent low velocity impact response of layerwise 3D-reinforced composite structures / W. Hufenbach, M. Gude, C. Ebert, M. Zscheyge, A. Hornig // Int. J. Impact Eng. – 2011. – № 38. – p. 358-368. – № https://doi.org/10.1016/ j.ijimpeng. 2010.12.004.

Gerlach R. Experimental characterisation and constitutive modelling of RTM-6 resin under impact loading / R. Gerlach, C.R. Siviour, N. Petrinic, J. Wiegand // Polymer. – 2008. – № 49(11). – p. 2728-37. – № https://doi.org/10.1016/j.polymer. 2008.04.018.

Astanin V.V. Probability approach to the problem of impact-induced damage simulation of composite plates / V.V. Astanin, A.A. Shchegel // Strength Mater. – 2017. – vol. 49. – № 2. – p. 280-291. – № https://doi.org/10.1007/s11223-017-9868-2.

Astanin V.V. Numerical simulation of stresses and deformations of simple composite elements using probabilistic approach (in Ukrainian) / V.V. Astanin, O.I. Olefir, G.O. Shchegel, A.O. Olefir // Technol. Syst. – 2017. – № 1(78). – p. 41-52. – № http://technological-systems.com/ images/journal/2017/files/ts78_1.pdf.

Astanin V.V. Probabilistic modeling of physical damage processes of fiber-reinforced composite plates under dynamic loading / V.V. Astanin, G.O. Shchegel // Sci. J. of the Ternopil Nat. Techn. Univ. (Mech. and Material Sci.). – 2016. – № 2(82). – с. 7-22. – № http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/17835.

Astanin V. Probabilistic approach to damage modeling of aviation composite materials / V. Astanin, O. Olefir, G. Shchegel, A. Olefir // EUCASS-2017 : 7th European Conf. for Aeronautics and Space Sciences, 3-6 July 2017, Milan, Italy : Conf. Proc. – 2017. – p. SM.384.1-14. – № https://www.eucass.eu/doi/EUCASS2017-384.pdf.

Ayadia S. Effect of loading mode on blistering in iron submitted to plastic prestrain before hydrogen cathodic charging /

S. Ayadia, Y. Charles, M. Gasperini, I. Caron Lemaire, T. Da Silva Botelho // Int. J. of Hydrogen Energy. – 2017. – vol. 42. – № 15. – p. 10555-10567. – № https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.02.048.

Munoz Bolanos J.A. Strain hardening behavior of ARMCO iron processed by ECAP / J.A. Munoz Bolanos, O.F. Higuera Cobos, J.M. Cabrera Marrero // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. – 2014. – vol. 63. – № 012143. – p. 1-8. – № https://doi.org/10.1088/1757-899X/63/1/012143.




DOI: http://dx.doi.org/10.29010/081.3

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.