Obrabotka Metallov 2021 Vol. 23 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 23 № 3 2021 140 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Детальные обзоры моделей ползучести , учи - тывающие накопление повреждений в материа - ле , проводятся в работах [1–4]. Модели накопле - ния повреждений подразделяют на феноменологические и физически обоснован - ные . Основоположником феноменологического подхода является Л . М . Качанов [5], который ввел понятия « сплошности » или « трещиновато - сти », описав состояние материала одним струк - турным параметром ( ) t  (0 1    , t – время ), при этом механизмы повреждений и физическая природа параметра поврежденности не исследу - ются . Позднее Ю . Н . Работнов ввел « совершенно условно » параметр q (0 1) q   , приняв , что при 0 q  материал считается не поврежден - ным , а при 1 q  начинается образование микро - скопических трещин , что фактически означает его разрушение [6]. Еще позднее Ю . Н . Работнов обобщает модель , вводит несколько таких пара - метров повреждения , не наделяя их конкретным физическим смыслом . Такие параметры могут описывать различные аспекты накопления по - вреждений , например учитывать агрессивность среды [2]. В моделях , обоснованных физически в про - цессе накопления повреждений учитывается микроструктура материала , плотность пор или дислокаций [7–9]. Так как большинство материалов обладают анизотропными свойствами , то повреждаемость , как правило , имеет тензорный или векторный вид [2, 4, 10]. Однако до сих пор ввод в моде - ли векторов и тензоров повреждаемости носит ограниченный характер , поскольку расчеты при этом существенно усложняются . Различные модели ползучести со скалярным параметром поврежденности активно применяются по сей день , а ввод соответствующего эквивалентного напряжения в уравнения в ряде случаев позво - ляет учесть и наличие свойств анизотропии . Со - гласно модели Работнова Ю . Н . определяющие соотношения для одноосного напряженного со - стояния имеют вид [11]   1 2 1 2 ( , , , , ..., ), , , , , , , ..., , c c n c i c n d f T q q q dt dq T t q q q dt        (1) где c  – необратимые деформации ползучести ; Т – температура ; t – время ; i q – структурные па - раметры . В случае одного параметра поврежден - ности q система (1) может быть конкретизиро - вана в виде [6] 1 2 , (1 ) (1 ) n g c B B d dq dt dt q q            . Здесь параметры , , , B B n g   , 1 2 ,   определя - ются на основе экспериментальных данных и в общем случае зависят от температуры . Необхо - димо отметить , что из экспериментальных дан - ных невозможно определить параметры уравне - ний , входящих в систему , независимо друг от друга [6]. Единая методика определения параме - тров отсутствует , а при их выборе исследовате - ли , как правило , руководствуются стремлением описать экспериментальные данные как можно лучше . В [12] для описания ползучести и накопле - ния повреждений вводится величина мощно - сти рассеяния c A ij ij W     , где c ij  , ij  – компо - ненты тензоров деформаций ползучести и напряжений ( символом « точка » обозначена производная по времени t ), при этом принято , что работа рассеяния в момент разрушения постоянна * const A  ( энергетический подход в варианте О . В . Соснина ). Для описания де - формирования в [13] с использованием фено - менологического подхода Ю . Н . Работнова обосновано применение энергетического ва - рианта кинетических уравнений , обобщенно - го на случай , при котором деформация ползу - чести на момент разрушения * const c   * ( const) A  . В настоящей работе продемонстрирована возможность описания процессов деформирова - ния по модели Соснина – Горева [13] в случае , если функция * ( ) c   на диаграммах ползучести « деформация – время » при напряжениях const   немонотонна . Описана методика опре - деления параметров определяющих уравнений ползучести и повреждаемости . Выбор режимов деформирования с целью снижения уровня накопления повреждений