Расчет предела текучести поликристаллических материалов с гексагональной плотноупакованной решеткой при заданной текстуре

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Для поликристаллического материала с гексагональной плотноупакованной решеткой предложена модель, позволяющая оценить предел текучести при заданной текстуре. Пластические свойства отдельного зерна описываются предложенным авторами ранее обобщенным критерием Мизеса. Для определения предела текучести поликристалла рассмотрены наиболее распространенные способы осреднения. Предложен оригинальный способ осреднения для неоднородной среды в условиях пластической деформации, учитывающий наличие недеформируемых зерен, доля которых определяется средствами теории перколяции. На основе каждого подхода решена задача о растяжении/сжатии однородного стержня квадратного поперечного сечения для двух предельных случаев: отсутствия текстуры и жесткой базисной текстуры. Результаты расчетов сопоставлены с имеющимися литературными данными. Рассмотрено влияние текстуры на предел текучести. Дано качественное объяснение образования текстуры.

Об авторах

А. Г. Кесарев

Институт физики металлов УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: kesarev@imp.uran.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108

Список литературы

  1. Antonova O.V., Komkova D.A., Tokarev M.A., Sokolov A.L, Antonov B.D. Structure and Texture of Pure Magnesium After the Backward Extrusion at Room Temperature // AIP Conference Proceedings. 2022. V. 2533. № 1. P. 020014-1 – 020014-5.
  2. Дорошенко В.В., Барыкин М.А., Короткова Н.О., Васина М.А. Влияние кальция и цинка на структуру и фазовый состав литейных магналиев // ФММ. 2022. Т. 123. № 8. С. 872–880.
  3. Kelly E.W., Hosford W.F. Plane-strain compression of magnesium and magnesium alloy crystals // Trans. Metal. Soc. AIME. 1968. V. 242. P. 5–15.
  4. Трусов П.В., Волегов П.С., Кондратьев Н.С. Физические теории пластичности. Пермь: Изд-во пермского национального исследовательского политехнического ун-та, 2013. 244 с.
  5. Трусов П.В. Классические и многоуровневые конститутивные модели для описания поведения металлов и сплавов: проблемы и перспективы (в порядке обсуждения) // Изв. РАН. МТТ. 2021. № 1. С. 69–82.
  6. Trusov P., Kondratev N., Podsedertsev A. Description of Dynamic Recrystallization by Means of An Advanced Statistical Multilevel Model: Grain Structure Evolution Analysis // Crystals. 2022. V. 12. P. 653 (19).
  7. Sarkar A., Chakravartty J.K. Modeling of deformation behaviour of HCP metals using Crystalplacticity approach // BARC Newsletter 2011. V. 319. P. 31–35.
  8. Zhang J., Joshi S.P. Phenomenological crystal plasticity modeling and detailed micromechanical investigations of pure magnesium // J. Mech. Phys. Solids. 2012. V. 60. P. 945–972.
  9. Власова А.М., Кесарев А.Г. Обобщение критерия Мизеса на монокристаллы с гексагональной решеткой // Изв. РАН. Механика твердого тела. 2019. № 6. С. 86–98.
  10. Власова А.М., Кесарев А.Г. Модель деформации монокристаллического магния // Изв. Вузов. Физика. 2018. Т. 61. № 7. С. 68–78.
  11. Кесарев А.Г., Власова А.М. Обобщенный критерий Мизеса как инструмент для определения прочностных свойств гексагональных материалов // ФММ. 2022. Т. 123. № 2. С. 200–206.
  12. Кесарев А.Г., Власова А.М. Определение предела текучести монокристаллов с гексагональной решеткой при заданном тензоре деформаций и гидростатическом давлении // Изв. РАН. Механика твердого тела. 2023. № 1. С. 55–67.
  13. Седов Л.И. Механика сплошной среды, т. 2. М.: Наука, 1994. 560 с.
  14. Хилл Р. Математическая теория пластичности. М.: Гостехиздат, 1956. 408 с.
  15. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1990. 528 с.
  16. Shelly W.F., Nash R.R. Mechanical Properties of Magnesium Monocrystals // Trans. Metal. Soc. AIME. 1960. V. 218. P. 416–423.
  17. Kube C.M., De Jong M. Elastic constants of polycrystals with generally anisotropic crystals. // J. Appl. Phys. 2016. V. 120. № 16. P. 165105 (14).
  18. Li A., Zhao T., Lan Z., Huang M. Constitutive Relations of Anisotropic Polycrystals: Self-Consistent Estimates // Materials. 2022. V. 15. P. 4974 (17).
  19. Эфрос А.Л. Физика и геометрия беспорядка. М.: Наука. Главная редакция физ.-мат. литературы, 1982. 176 с.
  20. Тарасевич Ю.Ю. Перколяция: теоория, приложения, алгоритмы. М.: URSS, 2012. 112 с.
  21. Емеличев В.А., Мельников О.И., Сарванов В.И., Тышкевич Р.И. Лекции по теории графов. М.: Наука. Главная редакция физ.-мат. литературы, 1990. 384 с.
  22. Кабанов Н.И. Элементарное введение в вариационное исчисление. Изд.-во Саратовского университета, 1978. 304 с.
  23. Седов Л.И. Механика сплошной среды. т. 1. М.: Наука, 1994. 528 с.
  24. Кругликов Н.А., Логинов Ю.Н., Каменецкий Б.И., Саврай Р.А., Долматов А.В., Клюкин И.В., Волков А.Ю. Микроструктура и механические свойства литого магния // Литейщик России. 2013. № 8. С. 17–21.
  25. Калиткин Н.Н. Численные методы. СПб: БХВ – Петербург, 2011. 586 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать