7. А.В. Хохлов. Анализ и аттестация определяющих соотношений вязкоупругопластичности скачать в хорошем качестве

7. А.В. Хохлов. Анализ и аттестация определяющих соотношений вязкоупругопластичности

12 июля 2022 г. состоялось 7-е заседание семинара "Реология...". С докладом "Качественный анализ и аттестация определяющих соотношений вязкоупругопластичности, их выбор и индикаторы применимости по данным испытаний" выступил А.В. Хохлов, в.н.с. Института механики МГУ . Описаны результаты и технология качественного анализа свойств определяющих соотношений (ОС) для вязкоупругопластичных материалов с целью определения сфер влияния их материальных функций (МФ) и параметров, арсеналов возможностей ОС, границ и индикаторов их областей применимости и разработки методик идентификации и верификации ОС. Аналитически исследованы свойства пяти разных ОС для изотермических процессов деформирования изотропных материалов: 1) линейного интегрального ОС вязкоупругости Больцмана-Вольтерры с двумя произвольными МФ (функциями сдвиговой и объемной ползучести); 2) физически нелинейного ОС вязкоупругости Работнова с четырьмя произвольными МФ, обобщающего, с одной стороны, линейное ОС вязкоупругости (на простых процессах нагружения или деформирования), а с другой стороны – ОС деформационной теории пластичности (при активном нагружении); 3) физически нелинейного ОС вязкоупругопластичности типа Максвелла с четырьмя произвольными МФ (оно охватывает классические степенные модели вязкого течения и ползучести, реологические модели Гершеля-Балкли и Шведова-Бингама ); 4) физически нелинейного ОС для стареющих наследственных материалов с высокой скоростной чувствительностью с четырьмя МФ и 16-ю параметрами и (квази)обратного к нему; 5) физически нелинейного ОС сдвигового течения тиксотропных вязкоупругопластичных сред, учитывающего взаимовлияние процесса деформирования и эволюции структуры: кинетики образования и разрушения межмолекулярных связей (в расплавах и растворах полимеров), кристаллитов, зерен, эволюции формы и степени ориентированности элементов структуры и т.п.) Все эти ОС нацелены на описание комплекса основных реологических эффектов, типичных для материалов, обладающих наследственностью и высокой чувствительностью к скорости деформирования и, возможно, разносопротивляемостью (изотропных полимеров и композитов, асфальтобетонов, твёрдых топлив, пен, льдов, алюминиевых и титановых сплавов, нержавеющих сталей и керамик при высоких температурах, связок, сухожилий, стенок сосудов и других биологических тканей). Выведены уравнения семейств всех основных квазистатических кривых, порождаемых ОС с произвольными МФ (при минимальных первичных ограничениях на них): диаграмм деформирования при постоянных и кусочно-постоянных скоростях деформации или нагружения, кривых ползучести и релаксации с произвольной начальной стадией нагружения до заданного уровня, кривых ползучести при ступенчатых нагружениях, кривых длительной прочности, кривых нагружения и разгрузки, циклического нагружения, скоростной чувствительности, зависимости от времени коэффициента поперечной деформации при разных программах нагружения и др. Аналитически изучены в общем виде их основные качественные свойства в зависимости от параметров программ нагружения и свойств МФ, получены эффективные двусторонние оценки для них, найдены сферы влияния всех МФ, выявлены возможности для их раздельного определения по данным испытаний. На основе сопоставления обнаруженных свойств кривых, порождаемых ОС, с типичными свойствами экспериментальных кривых широкого класса вязкоупругопластичных материалов (с целевым списком базовых механических эффектов) для каждого ОС выведены минимальные ограничения на МФ, обеспечивающие адекватное качественное описание комплекса базовых эффектов, характерных для реономных материалов, обладающих наследственностью и заметной чувствительностью к скорости деформирования. Выявлен арсенал возможностей каждого ОС, те эффекты, которые ОС не может описать ни при каких МФ, и те, которые могут быть описаны при определённых дополнительных ограничениях, наложенных на МФ. Указаны характерные свойства теоретических кривых и их зависимостей от параметров программ нагружения, которые могут служить индикаторами применимости (или достаточными признаками неприменимости) ОС, удобными для проверки по кривым испытаний материалов. Разработаны методики идентификации каждого из исследованных ОС по нескольким разным системам базовых опытов. Системный анализ базовых кривых, порождаемых ОС, – важная стадия аттестации и создания паспорта-руководства любого ОС. Он необходим для формирования перечней моделируемых видов нагружения, термомеханических эффектов и классов материалов, определения феноменологических ограничений на МФ и параметры, указания границ области применимости и ее маркеров, разработки процедуры выбора ОС и способов их идентификации, верификации и численной реализации, для сопоставления арсеналов возможностей разных ОС и оценки целесообразности (и способа) их включения в состав более сложных специализированных моделей. Публикации по теме (более 60 статей) – на страницах http://istina.msu.ru/profile/AnKh/ https://www.researchgate.net/profile/...