Моделирование процессов накопления усталостных повреждений в конструкционных сталях при блочном малоцикловом нагружении

Авторы

  • Иван Андреевич Волков Волжская государственная академия водного транспорта
  • Юрий Георгиевич Коротких Волжская государственная академия водного транспорта
  • Владимир Александрович Панов ОАО «ОКБМ Африкантов»
  • Денис Николаевич Шишулин ОАО «ОКБМ Африкантов»

DOI:

https://doi.org/10.7242/1999-6691/2014.7.1.2

Ключевые слова:

модель поврежденной среды (МПС), малоцикловая усталость (МЦУ), поврежденность, блочное циклическое нагружение, эксперимент, расчёт

Аннотация

Излагаются основные положения механики поврежденной среды для анализа процессов накопления усталостных повреждений в конструкционных материалах (металлах и их сплавах). Модель малоцикловой усталости, развитая в работах авторов, основана на совместном интегрировании связанных определяющих соотношений циклического упругопластического деформирования материала и эволюционных уравнений накопления усталостных повреждений. Эволюционные уравнения накопления усталостных повреждений формулируются на базе энергетического подхода. Приводятся результаты сравнительного анализа предложенной модели с моделью J.L. Chaboche, заложенной в современную вычислительную систему конечно-элементного анализа ANSYS, и результаты моделирования процессов накопления усталостных повреждений для двухблочного регулярного малоциклового нагружения. Вычисленные данные сравниваются с данными натурных экспериментов.

Скачивания

Данные по скачиваниям пока не доступны.

Библиографические ссылки

Hautmann S., Gottsmann J., Sparks R.S.J., Costa A., Melnik O., Voight B. Modelling ground deformation caused by oscillating overpressure in a dyke conduit at Soufrière Hills Volcano, Montserrat // Tectonophysics. - 2009. - Vol. 471, no. 1-2. - P. 87-95. DOI
2. Costa A., Melnik O., Sparks R.S.J., Voight B. Control of magma flow in dykes on cyclic lava dome extrusion // Geophys. Res. Lett. - 2007. - Vol. 34, no. 2. - L02303. DOI
3. http://www.mufits.imec.msu.ru (дата обращения: 30.01.2015).
4. Mueller S., Melnik O., Spieler O., Scheu B., Dingwell D.B. Permeability and degassing of dome lavas undergoing rapid decompression: An experimental determination // B. Volcanol. - 2005. - Vol. 67, no. 6. - P. 526-538. DOI
5. Navon O., Lyakhovsky V. Vesiculation processes in silicic magmas // The physics of explosive volcanic eruption / Ed. by J. Gilbert, R.S.J. Sparks. - London: Geological Society, Special Publication, 1998. - Vol. 145. - P. 27-50. DOI
6. Hort M. Abrupt change in magma liquidus temperature because of volatile loss or magma mixing: effects on nucleation, crystal growth and thermal history of the magma // J. Petrology. - 1998. - Vol. 39, no. 5. - P. 1063-1076. DOI
7. Мусхелишвили Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. - М: Наука, 1966. - 708 с.
8. Афанасьев A.А. Математическая модель неизотермической многофазной фильтрации бинарной смеси // МЖГ. - 2011. - Т. 46, № 1. - С. 104-115. DOI
9. Афанасьев А.А., Мельник О.Э. О построении конечно-разностной схемы расчета фильтрации при околокритических термодинамических условиях // Вычисл. мех. сплош. сред. - 2013. - Т. 6, № 2. - С. 246-255. DOI
10. Афанасьев А.А., Мельник О.Э. Об одном методе расчета теплофизических свойств при до- и закритических условиях // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. - 2013. - Т. 14. (URL: http://chemphys.edu.ru/media/files/2013-04-04-001.pdf).
11. Brooks R.H., Corey A.T. Hydraulic properties of porous media // Hydrology Papers. - Colorado State University, 1964. - No. 3. - 27 p.
12. Rinaldi A.P., Todesco M., Bonafede M. Hydrothermal instability and ground displacement at the Campi Flegrei caldera // Phys. Earth Planet In. - 2010. - Vol. 178, no. 3-4. - P. 155-161. DOI
13. Wang H.F. Theory of linear poroelasticity with applications to geomechanics and hydrology. - Princeton University Press, Princeton and Oxford, 2000. - 276 p.
14. Mindlin R.D. Force at a point in the interior of a semi-infinite solid // J. Appl. Phys. - 1936. - Vol. 7, no. 5. - P. 195. DOI
15. Mattioli G.S., Herd R.A., Strutt M.H., Ryan G., Widiwijayanti C., Voight B. Long term surface deformation of Soufrière Hills Volcano, Montserrat from GPS geodesy: Inferences from simple elastic inverse models // Geophys. Res. Lett. - 2010. - Vol. 37, no. 19. - L00E13. DOI

Загрузки

Опубликован

2014-03-31

Выпуск

Том 7 № 1 (2014)

Раздел

Статьи

Лицензия

Copyright (c) 2014 Вычислительная механика сплошных сред

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Как цитировать

Волков, И. А., Коротких, Ю. Г., Панов, В. А., & Шишулин, Д. Н. (2014). Моделирование процессов накопления усталостных повреждений в конструкционных сталях при блочном малоцикловом нагружении. Вычислительная механика сплошных сред, 7(1), 15-22. https://doi.org/10.7242/1999-6691/2014.7.1.2