Введение
1. Моделирование деформации и разрушения в материалах со структурой на основе подхода механики сплошных сред
Введение 27
1.1. Общая система уравнений механики сплошных сред для случая многомерных течений 28
1.2. Особенности конечно-разностного представления в случае трех пространственных переменных 32
1.3. Определяющие соотношения и модели сред (обзор) 41
1.3.1. Упруго-пластический отклик 41
1.3.2. Релаксационные определяющие соотношения и учет скоростной чувствительности 43
1.3.3. Описание разрушения 47
2. Генерация трехмерных структур
Введение 51
2.1. Метод пошагового заполнения для генерации трехмерных структур 52
2.2. Генерация и анализ трехмерных поликристаллических структур 55
2.3. Генерация двухфазных структур с различной геометрией включений 59
2.4. О трехмерной и двумерной постановках задач 63
3. Численное исследование деформационных процессов на мезоуровне в поликристаллических металлах и сплавах
Введение 66
3.1. Деформационные процессы на поверхности и в объеме трехмерных поликристаллов в условиях растяжения 71
3.1.1. Модели трехмерных поликристаллических структур и описание механического поведения алюминиевых сплавов 72
3.1.2. Эволюция напряженно-деформированного состояния и роль границ раздела в процессах пластического течения на мезоуровне 77
3.1.3. Влияние вида напряженно-деформированного состояния на характер локализации пластического течения на мезоуровне 86
3.2. Релаксационные процессы в поликристаллических структурах в условиях высокоскоростного нагружения 92
3.2.1. Феноменологическое описание материалов чувствительных к скорости нагружения и построение функций релаксации 92
3.2.2. Деформационные процессы на мезо- и макроуровнях в поликристаллах в условиях динамического растяжения 97
3.2.3. Особенности макроскопического поведения материалов в условиях ударно-волнового нагружения и построение функций релаксации 107
3.2.4. Сравнительный анализ ударно-волновых процессов на мезоуровне в трехмерных и двумерных поликристаллических структурах 113
3.2.5. Эволюция локализованного пластического течения в поликристаллическом алюминии при ударно-волновом нагружении 120
3.3. Моделирование пластического течения в металлах с учетом зарождения сдвигов на границах раздела 127
3.3.1. Комбинированная дискретно-континуальная модель 127
3.3.2. Эволюция пластического течения на мезоуровне с учетом зарождения сдвигов на границах раздела (качественный анализ) 131
3.3.3. Зарождение и развитие пластических сдвигов в объеме трехмерного поликристалла 145
Выводы 150
4. Роль внутренних границ раздела в процессах деформации и разрушения композиционных материалов
Введение 155
4.1. Исследование напряженно-деформированного состояния на поверхности и в объеме металлокерамического композита АІ/АЬОз 157
4.1.1. Генерация трехмерных структур, механические свойства компонент и условия нагружения 158
4.1.2. О применении динамической постановки задачи для расчетов квазистатического нагружения 162
4.1.3. Особенности напряженно-деформированного состояния металлокерамического композита на мезоуровне 166
4.1.4 Сравнительный анализ напряженно-деформированного состояния на мезоуровне в двумерной и трехмерной постановках задачи 174
4.2. Влияние формы включений и прочностных свойств интерфейсов на характер разрушения упрочняющих частиц 186
4.2.1 Геометрические модели композита, механические свойства и условия нагружения 186
4.2.2. Анализ стадии предразрушения 190
4.2.3. Влияние формы упрочняющих частиц и условий нагружения на механизмы разрушения 194
4.2.4. Влияние прочностных свойств интерфейсов на процесс разрушения включений 203
4.3. Напряженно-деформированное состояние в керамических структурах с различной степенью пористости 208
4.4. Разрушение угольного композита с изначально присутствующими трещинами в условиях растяжения и сжатия 217
Выводы 224
5. Макроскопические границы раздела и эволюция локализованного течения на макроуровне
Введение 227
5.1. Описание медленных пластических течений на макроуровне на основе двупредельного критерия пластичности 228
5.2. Зарождение и распространение полос Людерса в стальных образцах 232
5.3. Параметрический анализ модели 239
5.4. Эволюция локализованной пластической деформации в образцах со сварными соединениями 246
Выводы 258
Заключение 261
Литература 265
