УДК:539.3
2017
Страницы: 548-566

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАССЛОЕНИЯ БИМАТЕРИАЛА С РАЗЛИЧНЫМИ УПРУГИМИ СВОЙСТВАМИ ПРИ НОРМАЛЬНОМ ОТРЫВЕ

,

Аннотация:

Исследуется прочность структурированного биматериала с внутренней трещиной, расположенной в плоскости раздела сред, при нагружении по первой моде. Для аналитического исследования процесса разрушения применяется модифицированная модель Леонова-Панасюка-Дагдейла с использованием подхода Нейбера-Новожилова. Предлагаемая модифицированная модель использует дополнительный параметр – поперечник зоны пластичности (ширину зоны предразрушения) более слабого материала. Анализируются случаи, когда упругие характеристики и пределы текучести материалов различаются. Процесс разрушения такого композита описывается с помощью эквивалентного коэффициента интенсивности напряжений (модуля КИН), учитывающего существенную разнородность материалов. Получены формулы, в которых учтены конечные размеры образцов, для критической разрушающей нагрузки при нормальном отрыве и критической длины зоны предразрушения разнородного биматериала в условиях плоской деформации и плоского напряженного состояния. Выполнено численное моделирование распространения зон пластичности в квадратной биметаллической пластине с внутренней центральной трещиной при квазистатическом нагружении. В численной модели использована текущая лагранжева формулировка уравнений механики деформируемого твердого тела, наиболее предпочтительная для моделирования деформирования тел из упругопластического материала при больших деформациях. Методом конечных элементов получена пластическая зона в окрестности вершины трещины. Показано, что форма пластической зоны в биметалле существенно отличается от таковой в однородной среде. Проведено сравнение результатов аналитического и численного моделирования квазивязкого разрушения биматериала при плоской деформации. Таким образом, подтверждено приемлемое прогнозирование аналитической моделью длины зоны предразрушения и критической разрушающей нагрузки для любых длин трещин.

3

Ссылка:

Астапов А.С., Кургузов В.Д. МОДЕЛИРОВАНИЕ РАССЛОЕНИЯ БИМАТЕРИАЛА С РАЗЛИЧНЫМИ УПРУГИМИ СВОЙСТВАМИ ПРИ НОРМАЛЬНОМ ОТРЫВЕ // Механика композиционных материалов и конструкций - 2017 - Том 22 - №4 - c: 548-566
Уважаемые авторы! В связи с включением журнала «Механика композиционных материалов и конструкций» в базу данных Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе
125040, Россия, Москва, Ленинградский пр., 7
+7 495 946-18-06, mkmk@iam.ras.ru