Введение ................................................................................................................. 5
Глава 1. Тесты Тейлора, динамическая пластичность, численный метод SPH
и машинное обучение ......................................................................................... 14
1.1. Экспериментальные исследованиядинамической деформации
металлов ........................................................................................................... 14
1.2. Модели пластичности ........................................................................... 21
1.3. Метод гидродинамики сглаженных частиц (SPH) ............................ 25
1.4. Параметризация численных моделей.................................................. 29
1.5. Искусственные нейронные сети .......................................................... 32
Выводы по первой главе.................................................................................. 35
Глава 2. Трехмерная теоретическая модель динамической деформации
металлов на основе дислокационной пластичности и SPH ............................. 37
2.1. Модель дислокационной пластичности и ее численная реализация . 37
2.2. Измельчение зерна и ослабленные участки (порообразные структуры)
43
2.3. Уравнение состояния в виде ИНС......................................................... 46
2.4. Численная схема SPH ............................................................................. 50
2.5. Тестирование трехмерной модели ........................................................ 56
2.5.1. Упругое и пластическое соударение шаров ...................................... 56
2.5.2. Простое упругое растяжение .............................................................. 58
Выводы по второй главе.................................................................................. 61
Глава 3. Тесты Тейлора с классическими и профилированными цилиндрами
.............................................................................................................................. 63
3.1. Экспериментальная установка............................................................... 63
2
3.1.1. Образцы для проведения динамических испытаний ........................ 65
3.2. Результаты динамических испытаний .................................................. 66
3.2.1. Ударники из твердой меди .................................................................. 66
3.2.2. Медные отожженные ударники.......................................................... 68
3.2.3. Латунные ударники.............................................................................. 70
3.2.4. Дюралюминиевые ударники ............................................................... 73
3.3. Микроструктурный анализ .................................................................... 76
3.3.1. Металлография холоднокатанных медных образцов ....................... 76
3.3.2. Металлография отожженных медных образцов ............................... 82
3.3.3. Металлография латунных образцов ................................................... 84
3.4 Аналитическая оценка динамического предела текучести для
профилированных образцов ............................................................................ 87
Выводы по третьей главе................................................................................. 97
Глава 4. Параметризация теоретической модели методами машинного
обучения ............................................................................................................... 99
4.1. Параметризация для случая медных образцов..................................... 99
4.1.1. Обучение ИНС-эмулятора трехмерной модели.............................. 100
4.1.2. Оптимизация параметров модели статистическим методом Байеса
для твердой меди ........................................................................................... 104
4.2. Результаты теоретической модели для меди...................................... 117
4.2.1. Классический 8-ммцилиндр .............................................................. 117
4.2.2. Уменьшенные цилиндры................................................................... 120
4.2.3. Усеченные конусы ........................................................................ 124
4.2.4. Скорость деформации при ударе ...................................................... 126
3
4.2.5. Оценка измельчения зерен и ослабленных участков (порообразных
структур) ........................................................................................................ 127
4.2.6. Влияние трения на финальную форму образца .............................. 131
4.2.7. Сравнение с экспериментами по метанию пластин ....................... 133
4.2.8. Расчеты для отожженных медных образцов ................................... 135
4.3. Параметризация для случая латунных образцов ............................... 138
4.3.1. ИНС-эмулятор для латунных образцов ........................................... 139
4.3.2. Оптимизация параметров модели статистическим методом Байеса
для латуни ...................................................................................................... 142
4.3.3. Результаты теоретической модели для профилированных латунных
цилиндров ...................................................................................................... 145
4.3.4. Результаты теоретической модели дляклассических латунных
цилиндров ...................................................................................................... 147
Выводы по четвертой главе .......................................................................... 149
Заключение ........................................................................................................ 152
Список публикаций автора по теме диссертации ........................................... 154
Список литературы ........................................................................................... 156
