Obrabotka Metallov 2014 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (65) 2014 68 ТРУДЫ КОНФЕРЕНЦИИ УДК 539.376 РАСЧЕТ ПЛАСТИН ИЗ УПРОЧНЯЮЩЕГОСЯ МАТЕРИАЛА, РАЗНОСОПРОТИВЛЯЮЩЕГОСЯ РАСТЯЖЕНИЮ И СЖАТИЮ ПРИ ПОЛЗУЧЕСТИ И. А. БАНЩИКОВА 1 , канд. физ.-мат. наук А.Е. МУРАВЬЁВА 2 , магистрант НГУ И.Ю. ЦВЕЛОДУБ 1 , доктор физ.-мат. наук, профессор ( 1 ИГиЛ СО РАН, г. Новосибирск, 2 НГУ, г. Новосибирск ) Поступила 02 октября 2014 Рецензирование 23 октября 2014 Принята к печати 03 ноября 2014 Банщикова И.А. – 630090, г. Новосибирск, пр. Лаврентьева, 15, Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН e-mail: binnan@ya.ru Экспериментальное исследование на растяжение и сжатие образцов при T = 195 ºС из сплава АК4-1Т, вы- резанных из плиты h = 45 мм, показало, что сплав обладает свойством упрочнения и является разносопротив- ляющимся растяжению и сжатию при ползучести. По полученным экспериментальным данным определены константы для степенных зависимостей, описывающих скорости деформаций ползучести. Развита модель, основанная на «трансформированном» пространстве напряжений, учитывающая упрочнение и разносопро- тивляемость растяжению и сжатию материала при ползучести. Модель протестирована для задачи чистого кручения пластин из сплава АК4-1Т в предположении плоского напряженного состояния. Представлены экс- периментальные данные кручения гибких пластин и расчет методом конечных элементов в геометрически нелинейной постановке с использованием констант либо только на растяжение, либо только на сжатие. Экс- периментальные значения расположены посередине между соответствующими расчетными линиями, что подтверждает сложные свойства сплава, которые необходимо учитывать в расчетах. Ключевые слова : ползучесть, разносопротивляемость растяжению и сжатию, кручение, изгиб пластин, упрочнение, алюминиевый сплав Введение Большинство современных конструкцион- ных сплавов обладает сложными свойствами при нелинейном деформировании, что необ- ходимо учитывать при проектировании техно- логических процессов и при прогнозировании прочностного эксплуатационного ресурса кон- струкций. Для описания деформирования раз- носопротивляющегося растяжению и сжатию материала в условиях ползучести используют- ся, как правило, либо модели установившейся ползучести, при этом процессы описываются степенными функциями с различными пока- зателями для растяжения и сжатия [1–4], либо модели неустановившейся ползучести с учетом упрочнения и/или разупрочнения, но в предпо- ложении, что эти показатели одинаковы [5–11]. Однако экспериментальные данные для многих сплавов показывают, что при растяжении и сжа- тии может отличаться не только показатель пол- зучести установившейся стадии [12], но и пока- затель, характеризующий упрочнение [13,14]. В настоящей работе развита модель [15] для случая, когда все степенные показатели различны. По экспериментальным данным на одноосное растяжение и сжатие при T = 195 ºС сплошных круглых образцов из сплава АК4-1Т