Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследования 11
1.1. Статистические теории хрупкого разрушения, основанные на концепции слабейшего звена 13
1.2. Статистические теории хрупкого разрушения, предполагающие накопление повреждений 16
1.3. Статистические теории неупругих деформаций, использующие структурные модели 20
1.4. О возможности совершенствования статистического подхода к оценке прочности материалов 35
1.5. Экспериментальные исследования деформаций и микронапряжений при различных видах макронапряжённого состояния 41
1.6. Теоретическое исследование микронапряжений и локальных деформаций в поликристалле 48
1.7. Выводы 55
2. Экспериментальные исследования микронеоднородного деформирования и накопления повреждений 57
2. 1. Экспериментальное исследование кривых деформирования при плоском напряжённом состоянии в области перехода от микропластических деформаций к макропластическим 58
2.2. Вероятностная трактовка процесса перехода от микропластических деформаций к макросдвигу 66
2.3. Экспериментальное исследование закономерностей микронеоднородной деформации при статическом и циклическом нагружении71
2.4. Закономерности процесса образования трещин при малоцикловом жёстком нагружении и их связь с изменением прочностных и пластических свойств при статических и циклических испытаниях 79
2. 5. Экспериментальное определение функции повреждаемости 90
2.6. Оценка относительной длительности инкубационного периода до возникновения микротрещин по закономерностям микронеоднородной деформации 98
2.7. Связь микронеоднородного деформирования с прочностными и пластическими свойствами 105
2. 8. Выводы 112
3 Аналитическое исследование микронапряжений ...114
3.1 Оценка концентрации микронапряжений на основе гипотезы об однородности деформаций в поликристалле 118
3.2 Зависимость статистических закономерностей распределения микронапряжений от вида напряжённого состояния, полученные на модели с использованием гипотезы однородности деформаций 125
3.3 Оценка концентрации микронапряжений на самосогласованной модели поликристалла, основанной на решении для анизотропного включения в изотропной матрице 132
3.4 Зависимость статистических закономерностей распределения микронапряжений от вида напряжённого состояния, полученные на самосогласованной модели 139
3.5 Выводы 141
4. Численное моделирование напряжённо деформированного состояния в поликристаллах . 143
4.1. Обоснование расчётной модели 146
4.1.1.Форма и расположение элементов структуры 146
4.1.2.3адание упругих свойств 149
4.1.3.Методика изучения влияния вида напряжённого состояния 150
4.1.4.Критерии текучести и прочности для зёрен в поликристалле 151
4.1.5.Методика моделирования упругопластической деформации кусочно однородного материала с упругой и прочностной анизотропией 155
4.2. Результаты моделирования МКЭ взаимодействия зёрен при упругой деформации для однофазных металлов с кубическими кристаллическими решётками 162
4.2.1 Напряжённо-деформированное состояние в поликристалле а железа при одноосном растяжении 162
4.2.2 Влияние вида напряжённого состояния на концентрацию микронапряжений и деформаций..&...<#.~Ш. 172
4.2.3 Влияние упругой анизотропии на концентрацию микронапряжений в
поликристаллах с кубическим типом кристаллической решётки 184
4.2.4. Влияние упругой анизотропии на статистические закономерности распределения микронапряжений и деформаций 190
4.2.5 Влияние взаимодействия анизотропных зёрен на предел текучести 197
4.2.6 Влияние взаимодействия анизотропных зёрен на энергию активации 202
4.3 Закономерности изменения локальных напряжений и деформаций в упругопластической области, полученные расчётом по МКЭ 216
4.4 Упругая деформация поликристалла с гексагональной плотноупакованной кристаллической решёткой 220
4.5 Упругая деформация для двухфазного сплава 230
4.6 Выводы 239
5 Разработка статистических критериев прочности и их применение для оценки прочности и пластичности . 240
5.1 Условие неориентированной текучести поликристалла 245
5.2 Условие текучести поликристалла для слоистого образования сдвига (неограниченное скольжение в зерне) 252
5.3 Сравнение расчётных и экспериментальных поверхностей текучести для материалов разного типа 262
5.4 Использование критерия текучести, учитывающего межзёренные взаимодействия в расчётах на прочность 273
5.5 Статистические критерии разрушения 277
5.5.1 Условие прочности поликристалла при разрушении зёрен по одному семейству плоскостей спайности 278
5.5.2 Условие прочности поликристалла при малой прочностной анизотропии зёрен 282
5.6 Применение статистических критериев прочности для оценки пластичности 287
5.6.1 Кривые деформирования для сложного напряжённого состояния 289
5.6.2 Диаграмма механического состояния материала. Прогноз деформационного поведения материала в зависимости от вида напряжённого состояния 292
5.6.3 Влияние вида напряжённого состояния на пластичность при различных процессах развития пластического деформирования и разрушения 297
5.6.4 Оценка опасности разрушения и ресурса пластичности в окрестности трещины 309
5.6.5 Оценка малоцикловой усталости при жёстком цикле для произвольного напряжённого состояния на базе статистических критериев прочности 314
5.7 Выводы 319
Основные выводы 322
Список литературы 326
Список изобретений 354
Приложения 356
