Деформационное упрочнение конструкционных материалов при сложном нагружении на основе анализа анизотропии пластического состояния тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.04 ВАК РФ
|
Жигалкин, Владимир Михайлович
АВТОР
|
||||
|
доктора физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Новосибирск
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
1992
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.02.04
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
»2)5 0 5 9 1
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ОРДЕНА ЛЕНИНА СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ И ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКИ
На правах рукописи
1ИГАЛКИН ВЛАДИМИР МИХАЙЛОВИЧ
УДК 539.374 - 539.4
ДЕФОРМАЦИОННОЕ УПРОЧНЕНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ СЛОННОМ НАГРУЖЕНИИ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА АНИЗОТРОПИИ ПЛАСТИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
01.02.04 - механика деформируемого твердого тела
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-»ыатеыатических наук
Новосибирск - 1992
Работа выполнена в Институте горного дела СО РАН, г.Новосибирск
Официальный оппоненты:
Ведущая организаци -
доктор физико-ыатеиатическиз наук, профессор Б.Д.Аннин, доктор физико-математическю наук, профессор Г.И*Быковце1 доктор физико-матеыатическиз наук, профессор К.Н.Русинко.
Институт прос5лем прочности Р Украины, г« Киев.
Защита состоится " 1992 года в
час Р1? мин на заседании Специализированного со] Д.ООЗ.33.01 цри Институте теоретической и прикладной ме: СО РАН по адресу: 630090, г.Новосибирск-30, Институтов Ц/Т., Институт теоретической и прикладной механики СО VI
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Инс: тута теоретической и прикладной механики СО РАН
Автореферат разослан ? » 1992 г.
Ученый секретарь Специализированного совета кандидат физико-математических наук
.И.Самсоноз
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ
Актуальность работы. Научная и производственная необходимость описания процессов пластического десторнирования и разрушения металлов и сплавов делаат чрезвычайно актуальными теоретические и экспериментальные исследования механических свойств материалов при сложном напряженном состоянии и в широком интервале температур. Исследование закономерностей неупругого деформирования и знание прочностных свойств необходимо как для приложения в практике, так и для дальнейшего развития теории пластичности.
Технический прогресс предъявляет все более высокие требования к механическим свойствам металлов и сплавов, к их способности противостоять механическим воздействиям в сложных физических условиях. В связи с этим все более настоятельной становится необходимость обоснования путей конструирования металлов с повышенными прочностными и деформационными овойствами.
Для расчета напряженно-деформированного состояния элементов конструкций необходимы модели теории пластичности, надежно обоснованные результатами экспериментов. Классические теории пластичнооти, опирающиеся на представление об изотропном материале, применимы только для простых нагруже* ний и некоторых классов сложных нагружений, близких к простым. Это обстоятельство обусловливает необходимость построения новых моделей пластического деформирования справедливых для широких классов сложных нагружений, которые более типичны для реальных условий обработки металлов давлением, и которые позволяли бы решать важные задачи, находящий применение в практике.
Накопленные к настоящему времени экспериментальные данные о сложном нагружении овидетельствувт о том»; что первоначально однородный и изотропный материал становится анизотропным. Анизотропия пластического соотояния элемента материала зависит как от достигнутого напряженно-деформированного состояния, истории деформирования, так и от направления догружения.
Анизотропное проявление пластичеоких свойств материала
вызывает сложное нагружение, сопровождаемое частичной разгрузкой в одном или нескольких направлениях и активными наг-ружениями в других направлениях. В этом случае в одном или нескольких направлениях происходит восстановление упругого деформирования, наряду с пластическим - в других направлениях.
Одним из основополагающих результатов экспериментально-» го исследования при нагружениях с частичной разгрузкой является возможность существенного повышения сопротивления материала пластическому сдвигу и увеличения его предельных прочностных и деформационных свойств в одном или всех направлениях тензора деформаций при определенных траекториях нагру» жения; Это дает возможность ооздавать повышенную жесткооть в одном или во всех направлениях и увеличить предельные деформационно-прочностные свойства.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планами научных исследований: Раздел У1 "Комплексное исследование региональных и глобальных геологических процессов и создание научных основ разработки полезных ископаемых". Шифр темы 3.2.1.2. "Изучение процессов деформирования и разрушения горных пород и сыпучих материалов при статическом и динамическом нагружениях" (номер государственной регистрации 01860072595); координационным планом СО АН СССР и Министерства среднего машиностроения от 03.08.88; программой СО РАН "Механика. Научные основы машиностроения и надежности.машин"; программой СО РАН "Научные основы конструирования новых материалов и создания перспективных материалов и создания перспективных технологий"; тематикой хоздоговорных работ.
Целью работы являлось:
1. Построение варианта теории пластичности анизотропно упрочняющейся среды для классов нагружений с совпадающими главными направлениями тензоров напряжений и деформаций, разработка методик, приборов и постановка экспериментов по изучению закономерностей упругоплаотического деформирования при простом и сложных нагружениях в условиях комнатной и низкой температур.
2. Экспериментальное исследование закономерностей упру» гопластического деформирования конструкционных металлов при
простом и сложном нагружениях о неподвижными главными нап-* равлениями тензоров напряжений и деформаций при комнатной и низкой температурах.
3. «Экспериментальное изучение траекторий сложного наг-ружения, при которых осуществляется упругое изменение одной из главных компонент тензора деформация.
4. Исследование возможности повышения сопротивления материала пластическому деформированию и увеличения его предельных деформационно-прочностных свойств в одном из главных направлений тензора деформаций по сравнении с аналогичными при простом нагружении.
Определение траекторий предварительного сложного нагру-жения, приводящих к такому упрочнению, и обрасти повторных нагружении, где этот эффект сохраняется.
5. Экспериментальная проверка основных положений варианта теории пластичности анизотропно упрочняющей среды при сложных нагружениях с неподвижными главными направлениями тензора напряжений и деформаций при комнатной и низкой температурах.
6. Исследование границ применимости теории малых упру-гопластйческих деформаций и варианта теории течения в форме Ланинга,-
Цетоды исследований: аналитические методы; постановка экспериментальных исследований, аналитические и численные расчеты проводились в лабораторных условиях; разработка принципиальных устройств, связанных с решением прикладных задач, анализ результатов испытании работы этих устройств проводились в лабораторных и промышленных условиях.
Научная новизна и практическая ценность работы определяются следующими результатами, которые выносятся на защиту:
- построены определяющие соотношения варианта теории пластичности анизотропно упрочняющейся среды, в основе которого залонена механическая схема деформирования Христианов»-ча и предложение об ортогональной анизотропии пластического состояния в форме Шемякина;
- проведена экспериментальная проверка основных положений варианта теории пластичности анизотропно упрочняющейся среды при простых и сложных нагружениях с неподвижными глав«
ныли направлениями тензора напряжений при комнатной и низкой температурах;
- установлены возможные границы применимости деформационной теории пластичности и варианта теории течения в форме Ходжа-Прагера с законом упрочнения Ланинга для первоначально однородных и изотропных материалов при сложных нагрунениях, сопровождающихся частичными разгрузками в одних направлениях и активными нагружениями в других направлениях;
- экспериментально исследованы закономерности упруго-пластического деформирования ряда конструкционных металлов при сложных нагружениях, сопровождающихся частичными разгрузками ;
- установлены закономерности упругопластического деформирования при последовательной смене пластических состояний полной и неполной пластичности;
- исследовано влияние второго главного напряжения при нагружениях с частичной разгрузкой на характер упрочнения при последующем повторном простом или сложном нагружениях;
- исследована возможность повышения сопротивления мате-» риала пластическому деформировании и увеличению его предельных прочностных и деформационных свойств в одном из главных направлений тензора деформаций по сравнению с аналогичными при простом нагружении* В связи с этим установлены направле» ния в материале наибольшего повреждения, а также направления сохранения прочности в зависимости от третьего инварианта девиатора напряжений, что позволит наиболее полно использовать имеющиеся резервы прочности и пластичности;
- исследовано влияние предварительного простого и сложного нагружения при постоянном значении максимального касательного напряжений с превышением второго главного напряжения над первым главным напряжением и различной истории разгрузки на характер упрочнения материала при последующем повторной простом или сложном нагружениях. Установлен вид поверхности нагружения и ее фронтальной части;
- установлено наличие угловой особенности в точке на-ружения при сложных нагружениях с частичной разгрузкой в одном из направлений предварительного.пластического деформирования ;
- установлены резервы прочности и пластичности одного из циркониевых сплавов.
Достоверность полученных результатов и выводов обеспечивается корректным применением теоретических и экспериментальных методов механики деформируемого твердого тела, использованием современных методик экспериментальных исследований, сопоставлением с экспериментальными данными других авторов. Достоверность экспериментальных данных подтверада-ется повторяемостью результатов при многократной реализации одной и той яе программы нагружения и метрологическим обеспечением измерении.
Реализация работы. Результаты, вошедшие в диссертацию, используются в публикациях по механике неупругого деформирования, а такне в течение ряда лет в качестве составной части спецкурсов и лабораторного практикума по механике деформируемого твердого тела для студентов Новосибирского государственного университета.
Разработан способ изменения механических свойств материалов за счет направленного деформационного упрочнения при слонном нагружении, сопровождаемом активными нагружениями и ростом пластических деформаций в одних направлениях и частичной разгрузкой с прекращением роста пластических деформаций в других направлениях.
Усовершенствован технологический процесс изготовления канальной трубы из циркониевого сплава тепловыделяющего элемента, в основу которого заложен способ упрочнения, описанный выше. Изготовлена опытная патрия труб. Заводские и лабораторные испытания показали высокую однородность механических и деформационных характеристик сплава. Увеличины предельные деформационные свойства по сравнению с аналогичными свойствами трубы, изготовленной по существующей технологии.
По результатам разработок получено 2 авторских свидетельства на изобретение.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и получили одобрение специалистов на У и У1 Всесоюзных съездах по теоретической и прикладной механике (г.Алма-Ата, 1961 г., г. Ташкент, 1986 г.), У Национальном Конгрессе по теорети-. ческой и прикладной механике (НРБ, г.Зарна, 1985 г.), 7~ой
Всесоюзной конференции по прочности и пластичности (г.Горький, 1978 г.)» Всесоюзном совещании "Прочность материалов и элементов конструкций при сложном напряженном состоянии" (г.Киев, 1977 г.)» П Всесоюзном симпозиуме "Прочность материалов и элементов конструкций при сложном напряженном состоянии" (гЛ{иев, 1984 г.)» Ш Всесоюзном симпозиуме "Прочность материала и элементов конструкций при сложном напряженном состоянии" (г.Киев, 1989 г.), I Зсесоюной школе-семинаре "физические основы деформирования и разрушения конструкционных материалов" (г.Ленинград, 1983 г.), ХХП Всесоюзном научной совещании по проблемам прочности двигателей (г.Москва, 1988 г.), ХМ Всесоюзном совещании по проблемам прочности двигателей (г.Москва, 1990 г.). Всесоюзном семинаре "Технологический задачи ползучести и сверхпластичности" (г. Но-висибирск, 1986 г.)» Второй летней школе по механике деформируемого твердого тела (г.Куйбышев, 1989 г.), Сибирской школе по современным проблемам механики деформируемого твердого тела (г.Якутск, 1990 г.), Международной конференции ИМЕКО "Испытательное оборудование для экспериментального исследования механических свойств материалов и конструкций" (г.Москва, 1989 г.), Научных семинарах Института гидродинамики СО РАН (г.Новосибирск), Научных семинарах Института проблем механики РАН (г.Москва), Научных семинарах Института проблем механики АН Украины (г.Киев), Научных семинарах Института горного дела СО РАН (г.Новосибирск), Новосибирского госуниверситета (г.Новосибирск), Научном семинаре отделов Института проблем прочности АН Украины (г.Киев), Научном семинаре Центрального научно-исследовательского института материалов (г.Санкт-Петербург), Научном семинаре Научно-ис» следовательского института неорганических материалов (г.Москва), научном семинаре кафедры теоретической механики Львовского политехнического института (г.Львов), ряде Всесоюзных конференций и семинарах по механике горных пород (г.Новосибирск, г.фрунзе, г.Ереван), научно-практических конференциях.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения,' шести глав, выводам к главам, заключения, списка литературы и приложения, содержащего документы о практическом использовании результатов. Объем работы - 457 стр., в том
числе 149 рисунков, 3 таблицы на 3 листах и•приложение на 2 страницах. Список литературы составляет 288 наименований.
Публикации. По теме диссертации опубликовано Ц2 работы и сделано 2 изобретения.
Автор выражает благодарность А.А.Вавакину, В.В.Викторову, а.Н.Иохелп, Л^П.Степанову, ГЛЛиндину, А.Ц.Коврияных, Н'.С.АДигамову, Г.Ф.Боброву, Д.М.Рабунцу, В.Н.Семенову, Н.Э. Гинзбургу, О.М.Усовой, совместно с которыми проводились эксперименты и их обработка» Автор глубоко признателен академику Российской АН Евгению Ивановичу Шемякину за ценные советы и постоянное внимание к работе.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во Введении сформулированы актуальность проблемы, цель и основные задачи исследования, обоснованы их научная -и практическая значимость, перечислены основные результаты, составляющие научную новизну работы и положения, выносимые на защиту.
Приводится краткий обзор основных направлений в теории пластичности; Отмечается, что в последние 30-40 лет успешно развиты различные направления в изучении деформируемости и прочности материалов и решены многие важные прикладные задачи. Дан обзор основных направлений в теории пластичности. Установление закономерностей пластической деформации в общем случае при произвольных условиях нагружения составляет о о» новное содержание работ.
Отмечается, что вопросам экспериментального обоснования соотношений теории пластичности в литературе уделено недостаточно внимания. Большинство работ по теории пластичности носит теоретический характер.
Подробно разбираются теоретические работы, имеющие прямое отношение к данной диссертации» Из современных направлений выделяются варианты теории пластичности, предложенные С.А.Христиановичем и Е.И.Шемякиным, в которых большое внимание уделяется анизотропии пластического состояния, предлагается механизм плаотического деформирования материалов, в ко» тором пластическая деформация представляется в виде последо»
вательности сдвигов на площадках скольжения в материале, на которых действуют главные касательные напряжения.
Отмечено, что теории С.А.Христиановича и Е.И.Шемякина позволили выявить ряд принципиальных особенностей пластического деформирования упрочняющихся материалов: влияние сдвигов развивающихся в различных направлениях друг на друга; наличие промежуточных процессов частичной разгрузки, когда в элементе материала вследствие разгрузки на одних площадках скольжения пластический сдвиг прекращается, а на других площадках скольжения пластический сдвиг продолжает развиваться.
Совокупность указанных особенностей приводит к определяющим соотношениям типа соотношений теории течения, но с коэффициентами - пластическими модулями в этих соотношениях, выраженными через характеристики пластических скольжений.
В заключении вводной части указывается, что одним из основополагающих результатов экспериментального исследования является возможность существенного повышения сопротивления материала пластическому сдвигу и увеличения его предельных прочностных и деформационных свойств при сложных нагружени-ях, сопровождаемых частичной разгрузкой с упрочнением в одних направлениях предварительного пластического деформирования и активными нагружениями в других направлениях'; Определены траектории предварительного нагружения, приводящие к такому упрочнению и области повторных нагружений, где этот, эффект сохраняется. Приведены траектории простого и сложного нагружения, которые приводят к получению изотропно-упрочненного материала.
Изложено краткое содержание работы.
К Анизотропия пластического состояния
Исследуются закономерности нагружения упругопдаотичес-кого материала с упрочнением в пространственном олучае. Рао-сматриваются классы нагрухений, при которых главные направления тензоров напряжений и деформаций совпадают; Исследования проведены в рамках варианта теории пластичности анизотропно упрочняющейся среды,* Проведено обобщение этой теории
и предлагается вариант модели, основанной на механичеокой схеме деформирования С.А.Христиановича и предположении об ортогональной анизотропии пластического состояния в форме Е.И.Шемякина.
Рассмотрим напряженно-деформированное состояние элемента, в исходном ненагруженном состоянии материал является однородным и изотропным. Главные напряжения и соответствующие главные деформации, характеризующие достигнутое напряженно-деформированное состояние, подчинены неравенствам
Главные касательные напряжения 2Т = б"5 »
2Т12= 61-<$2. • 2 Т23 = б'а -б"з С Т
я + связаны
параметром Лоде^¿¿С"
Т-/б <2)
Для приращений касательных напряжений 2дТ 2ДТ12 = Дб^-Дб, » 2ДТ23 -Д6^-^5*3 ВВ°ДИТСЯ параметр вида догружения г
ДТ-Д б" = ДИз - дТа = Аб1 Сз)
сдвиги Г = Г13 = £5 , Г12 = £.- £ , Г23 =
«£2-£3 сг-г12 + г23).
В основе теории лежит введение анизотропии сопротивления сдвигам, развивающей вместе с пластическими деформациями Для описания анизотропии элемента введена модель ортотропной среды с четырьмя "мгновенными" модулями: один из модулей совпадает с модулем объемного сжатия, три характеризуют сопротивление сдвигу на трех системах площадок скольжения, каждая из систем проходит через соответствующее главное направ-» ление. Пластические деформации связаны только по площадкам действия касательных напряжений Т, Т23, называемым гою« щадками скольжения Т, Т-£2, Т23»
Приращения сдвигов д Г -д£<- д£3 , дГ12 -Д£1-Д«£2 , д Г23 -д£2— д£3 на площадках скольжения Т, Т12, Т23 связаны с приращениями касательных напряжений д Т, д Т^2,дТ23 следующими зависимостями
±_ Gz3
± G-jz
--к
где G , (х12 , Gzb , К - модули сдвигов на площадках скольжения и объемного сжатия; Д = Д ( Q , Оц > GlS )« вид Д определяется в зависимости от напряженно-деформированного состояния элемента в момент догружения С t = = 1,2,3) и направления догружения; 3 Дб" шА6V ■»•Дбг+Дб'з,
К=const .
= 1,2,3) представле-
д£= д£<-*-д£2+д£3
Произвольное догружение L
но в виде
О d| i О + дб^ h о о\
I 0 +дТ 0 О 0 0 10 СО
О J 0 I У Р 0 0/
где 2ДСп + Абз, Аб^ =Абг-Дб"л.
Особый смысл приобретают второй и третий тензоры в правой части (5), связанные с действиями касательных напряжений на площадках скольжения. Если приложение напряжения Т вызывает пластические деформации в первом и третьем главных направлениях и упругую деформацию во втором главном направлении, то действие напряжения может вызвать как упругие, так и пластические деформации во втором главном направлении.
Существенными понятиями настоящего подхода являйтся деформированные состояния неполной и полной пластичности. В состоянии неполной пластичности пластические скольжения происходят по площадкам действия максимального касательного напряжения Т . Тогда прямоугольный параллелепипед, "выре^' занный из тела площадками главного сдвига, будет реально
ослаблен только по своим боковым поверхностям. А вдоль оси, параллельной боковым поверхностям, элемент деформируется упруго.
При дальнейших нагруяениях дополнительно к скольнениям на площадках главного сдвига могут появиться и развиться скольжения на других площадках. Элемент деформируется в состоянии полной пластичности. В этом случае материал раздроблен на блоки двумя системами площадок скольжения.
Следуя механический схеме деформирования Христиановича, согласно которой в соответствии с общими представлениями о модели материала приращения пластической деформации представляется как последовательность приращений действительных сдвигов дГ^, ЛГ^» в поломительных направлениях глав-
ных касательных напряжений. Этот механизм определяет анизотропию плаотического состояния. Приращения нормальных дефор-
Опираясь на допущения о механической схеме упругоплас-тического деформирования и определяющие соотношения (4), установлены связи между приращениями действительных сдвигов и приращениями касательных напряжений. Приращение деформаций на какой-либо площадке скольжения является результатом суммирования приращений действительных сдвигов на площадках скольжения.
Следуя основным положениям модели, установлены классификации деформированных состояний элемента материала при дог-рулениях из некоторого напряженного состояния и построены определяющие соотношения между приращениями напряжений и деформаций. Нагружение элемента материала рассматривается как последовательность палых догружений. При этом данному догружению, кроме обычно рассматриваемых состояний элемента (упругого или пластического), могут отвечать промежуточные состояния, для которых на одних площадках скольжения продолжаются' активные нагружения с дальнейшим ростом пластичес-
0 0\
I о (б)
О -1
ких сдвигов, а на других площадках скольжения - разгрузка и в зависимости от направления догружения или рост пластических сдвигов, или прекращение пластического сдвига.
2. Изменение вида напряженного состояния и роль третьего инварианта девиатора напряжений при сложном нагрумении
Проведен анализ имеющихся в литературе и собственных экспериментальных данных, которые, с одной стороны, свидетельствуют о наличии угловой точки на поверхности нагружения, а с другой - о вполне удовлетворительном согласовании с экспериментом механизма пластического деформирования, согласно которому пластическая деформация при неподвижных главных направлениях тензора напряжений представляется в виде последовательности сдвигов на площадках действия главных касательных напряжений.
Из имеющегося в литературе большого числа экспериментальных исследований выбраны для анализа опыты при сложных нагружениях с неподвижными главными направлениями тензора напряжений,, сопровождающихся частичной разгрузкой в одном из главных направлений предварительного пластического деформирования, которые позволяют выделить влияние третьего инварианта девиатора напряжений и установить анизотропный характер упрочнения материала. Эффекты сложного нагружения рассматриваются с позиций варианта теории пластичности анизотропно упрочняющейся среды.
Опыты Г.А.Дощинского. Выяснены особенности упругоплас-тического деформирования ряда металлов и сплавов при сложном нагруяении с постоянной интенсивностью напряжений бе =соо$£ По результатам экспериментов интенсивность деформаций возрастает. Происходит систематический прирост пластической деформации, который зависит от длины траектории нагружения, ее кривизны, величины интенсивности напряжений и степени упрочнения материала. Анализ данных испытаний показал, что в результате изменения третьего инварианта девиатора напряжений пластическая деформация является результатом последовательного наложения трех состояний неполной пластичности на глав-
ных площадках скольжения. Сложное нагружение вызвало одинаковое сопротивление пластическому сдвигу. Последовательное наложение трех состояний неполной пластичности создает условия, при которых фронтальная часть поверхности нагружения изменяет свои размеры и принимает форму, свойственную изотропному упрочнению металла. Поверхность нагруления, зависящая только от второго инварианта девиатора напряжений, не является поверхностью нейтрального нагружения.
Эти выводы согласуются с результатами исследований, приведенными в работах В.П.Дегтярева, В.И.Панферова. В опытах Дегтярева в пластическое состояние образцы выводились в условиях простого нагружения, на участках сложного нагружения сохранялись постоянными значение осевой деформации или окружного напряжения, траектории трех последних образцов на участке сложного нагружения имели вид окружностей в плоскости деформаций А.А.Ильюшина. Данные опытов свидетельствуют о следующем. В процессе нагружения пластическая деформация является результатом последовательного наложения деформированных состояний полной, неполной и полной пластичности (со сменой площадок главного сдвига). Первое и последующие догружения на участке сложного нагружения приводят к восстановлению упругого деформирования, наряду с пластическим деформированием в первом и третьем главных направлениях. Диаграмма деформирования во втором главном направлении есть диаграмма чистого сдвига, полученная по данным опытов при простом нагружении. Граница между состояниями - упругим и неполной пластичности проходит по линии постоянства максимального касательного напряжения, граница между состояниями - неполной и полной пластичности - по линии постоянства значения интенсивности напряжений.
Наблюдается систематические отклонение вектора напряжений от вектора деформаций, которое увеличивается по ходу выполнения программы нагружения и объясняется сменой деформированных состояний неполной и полной пластичности.
В опытах Панферова с сотрудниками траектории нагружения задавались в пространстве главных деформаций и имели вид двух- и трехзвенных ломаных. В пластическое состояние образцы выводились у условиях простого нагружения, на участках слон-
ного нагружения поддерживалось постоянным значение окружной деформации, у одного из'образцов на третьем участке осуществлено простое нагружение. По данным опытов на сложное натру-жение построены зависимости интенсивности напряжений от интенсивности деформаций. На кривых после точки излома наблюдается "нырок", который авторы объясняют двумя факторами: явлением релаксации и соотношением скоростей деформирования вдоль траектории до и после излома. Сложное нагрукение с сохранением величины окружной деформации сопровождается частичной разгрузкой с упрочнением в направлении предварительного пластического деформирования. Таким образом, явление "нырка" на кривой " интенсивность напряжений - интенсивность деформаций" и смена знака производной от интенсивности напряжений по интенсивности деформаций в точке излома объясняется сменой деформированных состояний и наличием промежуточного состояния - частичной разгрузки с упрочнением в направлении предварительного пластического деформирования. Наблюдаемая анизотропия пластического состояния объясняется только влиянием третьего инварианта девиатора напряжений и направлением догружения.
Приведены результаты испытаний автора с сотрудниками, в которых нагружение осуществлялось по зигзагообразным траекториям в пространстве главных напряжений. В зависимости от направления догружения на кривых "интенсивность напряжений » интенсивность деформаций" также наблюдался "нырок". Обнаружено резкое изменение направления вектора приращения пластической деформации в точке излома траектории нагружения. В терминологии поверхности нагружения это означает, что точка нагружения является угловой точкой. Этот факт можно интерпре« тировать как локализацию пластических сдвигов вдоль площадок скольжения, которые образуют веер возможных направлений для вектора приращений пластической деформации.
3. Анизотропия упрочняющегося пластического материала. Влияние истории нагружения
Исследуются закономерности упругопластического деформирования ряда конструкционных металлов в условиях простого и сложного нагружений при комнатной температуре.
Приведена методика экспериментального исследования, включающая способы и средства нагружения образцов, измерения возникающих в них деформаций и обработки результатов испытаний. Экспериментальные исследования проводились на серийно выпускаемых испытательных машинах 21)Ми - 30, 7.3ТЕ - 30 (производства Германии), "Инстрон - 1275" (производства Англии), СН - 10 (производства СКТБ ИПП АН Украины). Списана испытательная установка СН - 10, на которой проведена основная часть экспериментов, электромеханический тензометр ПНТ-З (авторы А.А.Лебедев, Б.И.Ковальчук и др.), требования, предъявляемые к образцам, представляющим собой тонкостенные трубки. С целью проведения испытании при пониженных температурах машина оснащена охлаждающим устройством и вакуумной камерой. В качестве рабочей среды для создания внутри трубчатых образцов низкой температуры и давления использовались изопенган и изопропил.
По результатам испытаний для каждого образца строили диаграммы деформирования (5^= бг (£*) , =бу(£<р) (индексами г и Ч* обозначены осевое и окружное главные направления), зависимости главных касательных напряжений от соответствующих деформаций сдвигов Т «= Т(Г), Т^ " Т23 = Т2з(Г2з)> интенсивность напряжений бГ: от интенсивности деформаций (5г = бг(£;) . Радиальную деформацию, входящую в эти зависимости, определяли расчетным путем, исходя из предположения об упругом изменении объемной деформации элемента материала.
Описываемые ниде опыты проведены при двухосном растяжении, создаваемом одновременным действием осевой растягивающей силы и внутреннего давления. Траектории нагружения задавались в пространстве главных напряжений и имели вид одно-, двух-, трехзвенных ломаных. Поддерживалась постоянной скорость нагружения, которая была равна 0.1 - 0.2 МПа с"1. Обозначения главных напряжений ^51=.(5г. . <5а=бу> » 63 = (5г ~ О (г - радиальное направление) для удобства сохранены в соответствии с их направлениями на первых участках траекторий нагружения. Первые участки траекторий нагружения - прямые, при догружениях вдоль которых сохраняется постоянным значение параметра Лоде , вторые и третьи участки траектории на»
гружения • прямые, на которых изменяется значение параметра Лоде и сохраняется постоянным значение параметра вида догружения . Подробно исследованы особенности деформирования материала при различных углах излома траектории на-гружения, в том числе углах, превышающих 90° в девиаторноя плоскости А.А.Ильюшина ( , ^ )
(7)
$ - величина вектора напряжений.
Испытания по траекториям в виде двузвенных ломаных показали следующее:
- при пропорциональных нагружениях зависимости интенсивности напряжений от интенсивности деформации & = максимального касательного напряжения Т от сдвига Г располагаются узкой полосой, максимальное отклонение по ординатам не превышает * при комнатной и низкой температурах. Участки упрочнения кривых подобны с повышением температуры остаются подобными;
- сложное натружение при углах излома траектории нагру-жения меньших 90° на девиаторной плоскости А.А.Ильюшина, или значениях параметра вида догружения сопровождается монотонным увеличением интенсивности напряжений, кривые
бг = бь ( £ь )» Т = тег) располагаются в полосе аналогичных кривых при простом нагружении^ На расположение кривых влияет вид напряженного состояния.
В этих случаях при догружениях со значениями параметра вида догружения I происходит активное нагружение на
площадках скольжения Т, Т12» Т23- При догружениях I ^ ^дв) 3 в одном из направлений предварительного пластического течения на одной из площадок скольжения осуществляется частичная разгрузка без упрочнения, а на других площадках скольжения продолжается активное нагружение и соответствующий ему пластический сдвиг;
- при углах излома, превышающих 90° и значениях параметра вида догружения |/идб| 3, догружение, сопровождаемое
частичной разгрузкой с упрочнением в одном из направлений предварительного пластического деформирования и активными нагружениями в других направлениях,.вызывает упругое деформирование во втором главном направлении, наряду с пластическим » в первом и третьем главных направлениях.На кривой (5г = бг С ) после точки излома наблюдается участок роста интенсивности деформаций при уменьшающейся интенсивности напряжений.
Догружение, сопровождаемое частичной разгрузкой с упрочнением в одном из главных направлений предварительного пластического деформирования, приводит к резкому увеличению, вплоть до упругого, касательного модуля кривой (5* = (5{ ( ). Установлено, значение касательного модуля увеличивается о увеличением параметра вида догружения|^д<у|. Диаграмма деформирования во втором главном направлении б^. С ) совпадает с диаграммой чистого сдвига, полученной по данным испытаний при двухосном растяжении (5/ » 2 бг ( = О). Пластическая деформация является результатом последовательного наложения следующих деформированных состояний:
- полной пластичности (площадки скольжения Т и Т^» площадки Т *• площадки главного сдвига);
- неполной пластичности (площадки скольжения Т , на площадках скольжения частичная разгрузка с упрочнением);
• полной пластичнооти (площадки скольжения Г и Т23» площадки Т23 - площадки главного сдвига).
Граница состояний неполной и полной пластичности на участке сложного нагружения определяется значением интенсивности напряжений (5ь в точке излома траектории нагружения.
В ряде опытов при сложном нагружении, сопровождаемом частичной разгрузкой с упрочнением в одном из главных направлений предварительного пластического деформирования, было применено для разгрузки возвратное движение по траектории предварительного нагружения или по участку сложного нагружения траектории. Опыты показывают, что при этом также наблюдается прирост пластических деформаций, который определяется достигнутым напряженным состоянием в точке излома траектории в момент применения возвратного движения,' и направлением до-
груиения. Наличие участка сложного нагружения, на котором прямое и возвратное нагружения вызывают на вторых Т^ или третьих Т23 площадках скольжения частичную разгрузку с упрочнением и превышение второго главного напряжения над первым в момент применения возвратного догружения в конце участка прямого нагружения, является причиной повышения предельной прочностной, сохранения или увеличения предельной деформационной характеристик в первом главном направлении.
Последний вывод проиллюстрирован на рис. 1-3 данными опытов двух образцов из стали ХВГ. Траектории нагружения приведены на рис. Г'а" и Г'б", у которых первые участки ОА -осевое растяжение, вторые участки АВ - сложное нагружение, одинаковы. На участке АВ траектории сохранялось постоянным значение осевого напряжения, в точке В в конце участка значение ¿торого главного напряжения (5у значительно превышало значение первого главного напряжения , а значение пара-
метра Лоде « 1,546. Последующие участки траекторий раз-
На участке ВА траектории на рис; Г'б" было применено возвратное движение в точку А траектории.
Ба рис. 2, 3 приведены диаграммы деформирования <5"г =
= б* С £г ). бу= б* ( )» бг- 61 С )• Из
рисунков на участках ОА и АВ следует, что выполняются отмеченные выше закономерности упругопластического деформирования элыента. Точкой Д на графиках кривых отмечена граница состояний неполной и полной пластичности, в которой значение интенсивности напряжений (Эс равно величине <5с в точке А в конце участка ОА простого нагружения. Точки кривой бу = = <5ч> ( £.1^ ) совпали с аналогичными точками кривой чистого сдвига или расположились в ее окрестности.
догружение из точки В , независимо от значения параметра уЦдб , вызвало упругое деформирование, которое сохраняется при последующих догружениях, пока выполняется неравенство бу ^62. С ^ I)» а площадки скольжения Т23 являются площадками главного сдвига.
Как только площадки скольжения Т снова стали главными, данные опытов на рис. 2,3 свидетельствуют о следующем. Догружения, сы.данные на участке ВС траектории рис". Г'а",
личались значениями параметра вида догружения
3,-9.6Г'(мпа)
слхьг 06р. н 5
Ь-АНГОа
3( -506МПа 5« -БЭЗМПа
учгем. Г" к»
ПА •1 -1
А8 м»
М -М
Л
30 ¿¿ЯлЯмПа)
Рис. I. Траектории нагружения стали ХВГ
« аьдефисО
60
А5
43
<3. 9.вГ'("П<0 1 а*
гй!-5-^ и—* рч. ... ^ос 1. х— о-- о- ---
> юоо 5 А < / \1
Стит ХвГ
0в)>. м-4 1
0 | в 1 *Г'!1 1 6
• < * 3 * 5 « т' в «¿(У.) Рис. 2. Диаграммы_д^форцирования
б"»-*« Г««) в^М^ииО
о^А , ■ 1 А 1 А. <глл
I Гиан * ИГ ■Ж1
К
0 л • ЛД -о" 1
<13 4 иШ < * * Рис. 3. Диаграммы деформировав»!
сопровождаемые ростом максимального касательного напряжения Т, вызывают пластическое деформирование в осевом направлении и упругое - в окружном.
Деформирование в состоянии, аналогичном неполной пластичности, сменяется деформированием в состоянии полной пластичности, как только напряжение (5г станет равным напряжению
(5с ъ точке В излома траектории нагруяения. На кривых границе состояний неполной и полной пластичности соответствует точка Е. Дальнейшее деформированное состояние - состояние полной пластичности, площадки скольжения Т и Т-^* При превышении напряжением Ос напряжения б; в точке в точки кривой б* = бь ( ) практически совпадают с точками кривой осевого растяжения, см. данные на участке ЕС на рис. 2.
Догружения на участке ВА (рис. Г'б") возвратного наг-рукения вызвали упругое деформирование в осевом и окружном направлениях. Упругое деформирование в окружном направлении заменяется пластическим в окрестности точки А траектории. При этом не наблюдается заметных изменений вектора пластической деформации. Несмотря на наблюдаемую закономерность, прирост пластической деформации близок к порядку возможных погрешностей эксперимента.
Наблюдающееся в опытах различие в упругопластическом деформировании в зависимости от направления догружения, сопровождаемого частичной разгрузкой с упрочнением на площадках скольжения Т231 не внесло нарушений в установленные закономерности наступления состояний неполной и полной пластичности при последующем сложном нагружении, сопровождаемом ростом касательного напряжения Т, частичной разгрузкой с упрочнением на площадках скольжения и значениях параметра вида догружения
Сложное нагружение на последующем участке С Я (рис.2) или АС, (рис. 3), независимо от направления догружения последовательно вызывает деформирование элемента материала в состояниях:
- упругом, пока касательное напряжение ' Т не достигнет величины значения касательного напряжения Т23 в точке В излома траектории, или напряжение (5* не станет равным напряжению бу в точке В. На графиках кривых на участках АС
рис. 3 точка К является границей деформированных состояний упругого и неполной пластичности;
- неполной пластичности, пока напряжение (5о £ В ), Ск С В ) - значение <5с в точке В;
- полной пластичности - при превышении <Э1 напряжения (Ои (В ).
На графиках кривых точка К является границей состояний неполной и полной пластичности.
Расположение точек кривой ()2 = ( £г ) на участке Ср рис. 2 зависит от вида напряженного состояния. Точки кривой приближается снизу к точкам кривой чистого сдвига и при значениях параметра Лоде ^ О располагаются в окре-
стности точек кривой чистого сдвига.
Данные опыта на рис. 3 показывают, что .прямое и возвратное движение на участке АВА траектории нагружения привело к значительному упрочнению на площадках скольжения Т. Для сравнения на точки кривой <52 = бх ( ) нанесены точки кривой чистого сдвига. Точки кривой (5Ь ■ бх ( ) расположились значительно выше точек кривой чистого сдвига.
На точки кривых (5г = С5с.' ( ) нанесены точки кривых чистого-сдвига. Кривые бь = 61 ( в; ) претерпевают изменения за счет наличия участков с уменьшающейся в процессе нагружения интенсивностью напряжений. При монотонном возрастании (5; точки кривой б; = бь ( ) приближаются к точкам кривой чистого сдвига на рис. 2. Точки кривой на рис. 3 на участке АС расположены значительно выше точек кривой чистого сдвига.
Наблюдаемые закономерности упругопластического деформирования стали на участке АС рис. 3 зависят от протяженности участка АВА сложного нагружения траектории и величины второго главного напряжения б у на этом участке. Изучено влияние протяженности участка прямого и возвратного нагружений. Установлено, что предварительная пластическая деформация, являющаяся результатом определенного последовательного наложения пластических сдвигов на площадках скольжения Т, Т^» не влияет на характер упрочнения элемента при последующем сложном нагружении, на котором ^¿б^З,1 пока второе главное, напряжение меньше или равно первому главному напряжению,
Исследованы закономерности упругопластического деформирования элемента при последовательном наложении состояний неполной пластичности. Показано, что величина и направление предварительной пластической деформации, являющейся результатом чистого сдвига на одной из площадок скольжения, не влияют на форму и смещение границы фронтальной части поверхности нагружения при последующем нагружении, приводящем к появлению и развитию пластической деформации чистого сдвига на одной из других площадок скольжения. Предварительная пластическая деформация, являющаяся результатом деформирования элемента:
- в состоянии полной пластичности;
- в состояниях полной, неполной, полной (со сменой площадок главного сдвига), - не влияет на форму и смещение фронтальной части поверхности нагружения при последующем простом или сложном нагружении, приводящим к появлению и развитию пластической деформации чистого сдвига на любой площадке скольжения.' Развивающаяся деформационная анизотропия удовлетворительно описывается гипотезой изотропного упрочнения. Прирост пластических деформаций не зависит от истории нагружения и определяется достигнутым напряженным состоянием.
Изучены закономерности упругопластического деформирования элемента при последовательной смене состояний неполной и полной пластичности,' смене состояний полной пластичности. Величина и направление предварительной пластической деформации, являющихся результатом деформирования в состоянии неполной пластичности и частичной разгрузки с упрочнением на площадках главного сдвига .Т не влияют на характер упрочнения элемента при последующем сложном нагружении, вызывающем появление и развитие пластических деформаций в состоянии полной плаотичности. Наступление пластического деформирования в состоянии полной пластичности определяется значением интенсивности напряжений бь в конце участка предварительного цро-стого нагружения (5* « 2 бд ( = О).
Предварительную реализацию последовательного наложения трех состояний неполной пластичности можно рекомендовать как возможное средство получения изотропно упрочненного материала при проведении испытаний на тонкостенных трубчатых образцах.
Прочность и пластичность конструкционных материалов после сложных нагрунения, сопровождаемых частичными разгрузками
Современные требования, предъявляемые к металлическим материалам, предусматривает создание металлов с заданными повышенными прочностными и деформационными свойствами. Экспериментальные исследования, направленные на изыскание путей увеличения прочностных свойств и улучшение деформируемости металлов и сплавов в условиях сложного нагруяения, могут стать составной частью технологических процессов производства.
Требуемое изменение свойств материала можно реализовать направленным деформационным упрочнением при сложном нагруже-нии, сопровождающимся активными нагрулениями на одних площадках скольжения и частичной разгрузкой с упрочнением в одном из главных направлений предварительного пластического деформирования. Предварительная пластическая деформация, являющаяся результатом сдвигов на одной или двух площадках скольжения, может быть достигнута в процессе простого нагрунения.
На рис. 4"а" представлена качественная оценка поведения материала в первом главном направлении тензора напряжения в виде диаграмм деформирования (5^ = <0{ ( ), а на рис. 4"б" - соответствующие им траектории нагруяения на девиаторной плоскости А.А.Ильюшина ( » ). Элемент материала подвергается действию двухосного растяжения, и главные напряжения связаны соотношениями , б3 О. Диаграммы деформирования имеют вид ОАВАС или ОАВАОр О-^С на рисг. 4"а", им соответствуют траектории нагружения на рис.
- ОАВАС и ОАВАО,' О^-С. Переход к пластическому деформированию осуществляется на первом участке ОА траектории нагружения простым (одноосным) нагрунением. На участке АВ (сложное нагружение) нагружения сопровождаются ростом напряжения <0^ , фиксированным значением или некоторым ростом напряжения б-* , превышением напряжения б^ над в конце участка АВ. В направлении "I" продолжается рост пластической деформации как при прямом на участке АВ, так и при возвратном на участке ВА нагружениях, см. участок АВА кри-»
вой = <5\ ( £f ) на рис. 4"а", показанной пунктирной линией. При догружениях на участке АС в направлении "I" сначала происходит упругое деформирование, пока напряжение меньше напряжения (5j в точке В, и заметное отклонение кривой (5^ = = (5* ( ) от упругой наблюдается при превышении напряжением <3\ напряжения (5а в точке В.
Тахим образом, участок упрочнения кривой АС, показанный пунктирной линией на рис. ¿»"а", может быть поднят по оси ординат на заданную величину б^СВ) - О*(А) где (А) , 6*2 (В) напряжения в точках А и В. При нагружениях на участке АС сохраняется или увеличивается предельная деформация. Для сравнения на рис. 4"а" нанесена кривая "I" - ôi ~ = б* С ) простого нагрукения, например, одноосного растяжения.
Количественная оценка упругопластического деформирования для стали ХВГ при нагрунении по траектории ОАВАС приведена на рис. 3.
К такому же эффекту приводит нагруиение по траектории нагрунения ОАВАО, которому соответствует диаграмма деформирования ОАВАО на рис. 4"а". При повторном простом нагрукении (OjCj на рис. 4"а") диаграмма деформирования имеет вид "2" на рис. 4"а", отличающийся от кривой "I" тому же повышенными предельными прочностными и деформационными характеристиками, что и при нагружениях в первом случае.
Величина предела текучести может быть задана расчетным путем в зависимости от требуемой степени анизотропии материала при предварительном пластическом деформировании. Значение предела прочности определяется Йачением напряжения <5j в точке Cj, которое значительно превышает предельное напряжение в точке С диаграммы деформирования при простом наг-ружении. Значение предельной деформации в точке Cj, как свидетельствуют данные опытов на стали I2XH3A, стали ХВГ, циркониевого сплава ЭПО, других металлов, также значительно выше аналогичной в точке С. Заметим, что под терминами "предельное напряжение" и "предельная деформация" следует понимать предельные значения характеристик материала, определяемых на тонкостенном трубчатом образце, зафиксированными в момент," предшествующий разрушению.
Рис. ц. Диаграммы деформирования^ =Gw ( Zi): Г - простое нагрукение по траектории ОАВАС; 2 - повторное простое нагружение после предварительного сложного нагружения ОАВАО; ^ GVs, G>s, <5,в,G7«y Eie, S.%
- предел текучести, предельные напряжения и деформации
S./53
0(0,) 0,5 1,0
У. .. Ги
0,5 1,0
Рис. 5. Поверхность нагружения. программа 1°.
0(0,) Q5 V>
Рис. 7. Поверхность нагружеяийгтврйтйама 3 .
Рис. 6. Поверхность нагружения, программа 2?
ностей нагружения.
Установлено, только наличие второго участка сложного нагружения, на которой прямое и возвратное нагружения вызывают на-вторых или третьих системах площадок скольжения частичную разгрузку с упрочнением и превышение второго главного напряжения над первым в конце участка сложного нагружения, является причиной повышения предельной прочности и деформационной характеристик материала в первом гланом направлении.
Исследования сложного нагружения, сопровождаемого увеличением прочностных и деформационных свойств в одном из главных направлений, позволяют установить действительную форму поверхности нагружения. С этой целью поставлены эксперименты на образцах из стали ХВГ и циркониевого сплава ЭГГО при двухосном растяжении при комнатной температуре. Результаты исследований стали ХВГ представлены в координатах ( /б5 -- 5¿ /6S )• На рис. 5-8 ( Qs - предел текучести при осевом растяжении). Изучены закономерности упругопластического деформирования после предварительного сложного нагружения по траектории ОАВ на рис. V6" и истории разгрузки на характер деформационного упрочнения материала при повторных нагружени-ях. Следует учитывать историю разгрузки, поскольку кроме традиционно рассматриваемой полной разгрузки, когда на площадках скольжения Т, Tj2» ?23 пРиРаЧения касательных напряжений отрицательны, существует частичная разгрузка. В этом случае при догружениях в одних направлениях происходит разгрузка, и в других - активные нагружения, которые могут вызвать неупругое деформирование или изменение механического состояния материала.
Выполнены три программы натружений:
Io. Нагружение по траектории ОАВ (рис. 4"б"), разгрузка по лучу ВО, повторное простое нагружение 04C-t i/J
2°. Нагружение по траектории ОАВ, возвратное нагружение на участке ВА до точки А, повторное сложное нагружение по одному из лучей АС, на котором сохранялся постоянным параметр вида догружения;
3°. Нагружение по траектории ОАВ, возвратное нагружение BAO, повторное простое нагружение OjCj
Повторные простые нагружения образцов, подвергнутых предварительному нагружению по программе Io, определяют вид повер-
хности нагружения на рис. 5 при данном варианте предварительной траектории нагрукения. Сплошной линией на рис. 5 показано положение фронтальной части поверхности нагружения, построенной по допуску на остаточную пластическую деформацию 0,173$ на кривой <S¿ = <OL С £¿ ), штриховыми линиями - условия Мизеса <5¿ = C5¿ (3). Треска Т = Т23(В), где <5¿ (В) , Т (В) - интенсивность напряжений <5¿ и максимального касательного напряжения в точке В траектории. На лучах OjCj нанесены также точки, отвечающие допускам 0,05$, 0,100$, 0,50052, 1,000$.
Полученная кривая свидетельствует об анизотропии процесса упрочнения с наибольшим упрочнением в направлении предварительного сложного нагружения.
2°. Точки фронтальной части поверхности нагруяения, построенные по пяти допускам, указанным выше, показаны на рис.6. Через точки на лучах АС, соответствующие допуску 0,173$, проведена сплошная линия. Как видно из рисунка, в интервале изменения параметра Лоде -I ^ ^0,5 поверхность нагружения является поверхностью Мизеса, о чем свидетельствует расположение точек на лучах 1,2,3. Наибольшее отклонение от условия Мизеса зафиксировано в точке луча I, которое составляет 5,65$. В диапазоне изменения 0,5 £,jiig 4 3 вид поверхности нагружения определяется условием Треска.
Прямое нагруяение и возвратное нагружение, таким образом, приводят к изменению поверхности нагружения в диапазоне этого предварительного нагружения и приближению к круговой форме, свойственной изотропному упрочнению.
3°. На рис. 7 представлены точки фронтальной части поверхности нагружения, определенные по тем же допускам. Вид поверхности нагружения обусловлен предварительным сложным нагруженном ОАВ, возвратным движением BAO по траектории предварительного нагружения и последующим простым погружением
оАсА.
Как видно, поверхность нагружения, определенная по допуску 0,173$, есть поверхность Мизеса, Поверхности нагружения, определенные по другим допускам подобны и также являются поверхностями Мизеса.
На рис. 8 проведено сравнение данных опытов, полученных
при нагружениях по программам 1°, 2°, 3°. Программе 1° соответствует кривая 1°, программе 2° - кривая 2°, программе 3°-условие Ыизеса <5; «= <3; (В). Поверхность нагружения 1° располагается внутри поверхности нагружения 2°. Между этими поверхностями находится поверхность Мизеса.
3 работе проведен анализ формы поверхностей нагружения, построенных тремя способами, дано объяснение их различия с позиций модели анизотропно упрочняющейся среды.
Анализ экспериментальных данных показал, что возвратное движение на участке предварительного сложного нагружения не вызывает заметного появления пластических деформаций при активных догружениях на площадках скольжения Т^ и частичной разгрузки с упрочнением на площадках главного сдвига Т23» а сопровождается изменением механического состояния материала, существенно влияющим на характер упрочнения при последующем нагружении, Иллюстрацией этому являются экспериментальные данные о протяженности участка возвратного нагружения ВО^ на рис. 9 на вид фронтальной части поверхности нагружения при повторных простых нагружениях С^С. Через точки, найденные по допуску 0,173$, на рис. 8 проведена сплошная линия.
3 области наибольшего расхождения поверхностей нагружения между лучами I и 2 на рис. 8 точки поверхности нагружения расположились между участками кривых 1° и 2°. При увеличении протяженности участка возвратного нагружения точки поверхности нагружения приближаются к участку кривой 2°, а на луче I повторного нагружения совпадают с ним.
Исследование закономерностей упругопластического деформирования материала при повторных нагружениях позволило заключить, что эффект увеличения предельных прочностных и деформационных свойств в одном из главных направлений наблюдается: при простых нагружениях со значениями параметра Лоде I ^ уМб"^ 3,. когда главные напряжения связаны неравенством ; при сложных нагружениях со значениями параметра вида догружения /*дб>3.
Изучено влияние направления предварительного простого нагружения на характер упрочнения при последующей сложном нагружении," сопровождаемом частичной разгрузкой с упрочнением. Результаты экспериментов показывают определенную зависи-
82/Б!
Рио. 9. Поверхность наг-руяения 3° после нагруяе-ния и разгрузки по траектории ОАВО^ и повторного лучевого нагруяения ОтСт.
гтО «о
(I ,2 - поверхности нагруяения приведены на рис. 5 и б).
.-4
Ео-с
К/ СР
к < 1
6^0 >
0 - .1 ЭОО-1 0
-з
Рис. 10. Зависимости компонент деформации от напряжений циркониевого сплава при сложном нагружении по программе 2°.
мостъ последовательности наложения деформированных состояний полной, неполной, полной (со сменой площадок главного сдвига) пластичности на закономерности упругопластического деформирования при последущем сложном нагружении.
Приведены данные испытаний циркониевого сплава ЭПО при двухосном растяжении с целью выявления резервов прочности и пластичности. В качестве испытательных образцов использованы серийно изготовленные трубы размером 13,58 ± 0,05 х 11.70 ± £ 0.1 ¡.ш. Образцы представляли собой тонкостенные цилиндры длиной 170 мм. Траектория нагружения задавались в пространстве главных напряжений, скорость нагружения ¿Г = 0,2 МПа
Данные опытов при простых нагружениях указывают на исходную анизотропию сплава, являющуюся следствием технологии изготовления трубы. Исходная анизотропия сплава заключается в различной сопротивляемости и разномодельности в осевом и окружном направлениях при деформировании при постоянном отношении главных напряжений.
Используя различные допуски на остаточную пластическую деформацию ( - величина наибольшей главной пластической деформации), построены начальные кривые текучести при двухосном растяжении при простых нагружениях. Пределы текучести сплава по допуску 0,2$ оказались равны: <3% = = 233,5 МПа - при осевом растяжении ( /<в= - I); 317,0 МПа - при двухосном растяжении б"г= 2 6"^ ( 6= 0); = 294,4 МПа, = адо.2 Ша - (/<б-=1);
= 410,0 МПа - 2бг ( /1б-= о).
Приведены результаты экспериментальных исследований по увеличению предельных прочностных и деформционных свойств сплава. Предварительное нагружение производилось по программам, аналогичным 1°, 2°, 3° на рис. 5-7. Последующие повторные нагружения - нагружения при постоянном значении параметра Лоде ^Чб- = соп5Ь или постоянном значении параметра вида догруженияопйЬ • Построены кривые текучеоти при повторных нагружениях. Кривые текучести программы 1° свидетельствуют об анизотропии упрочнения циркониевого сплава с наибольшим упрочнением в направлении предварительного сложного нагружения. Кривые текучести программ 2° и 3° в области изменения напряжений <5^, 4 незначительно отличаются друг
от друга в секторе мекду прямыми <5г = 1 ^ С " 0»5)
и б<р ( /4б" = 1.0), а в области б^^бг. имеют форму,
свойственную условию Треска.
На рис. 10 приведены диаграммы деформирования сплава бг. = 6х. (. )» бу= бу (£>/>) при нагрукении по программе 2°. На участке АС траектории нагружения /<Лб-= 3. Догружения на участке АС траектории последовательно вызывают:
- упругое деформирование, которое заменяется деформированием в состоянии, аналогичном неполной пластичности, при значении осевого напряжения (52= 0,96 бу> (В) ( бу(В) -величина окружного напряжения в точке В излома траектории в момент приложения возвратного догружения). На графиках границе состояний отвечает точка К;
- неполно?, пластичности, пока напряжение бу £ <Эч>(В) на графиках границе состояний неполной и полной пластичности соответствует точка Е;
- полной пластичности - при превышении напряжением значения бу (В).
Предел текучести (5* на участке АС кривой =б2( £*)« определенный по допуску 0,2$ , превышает начальное значение (3| в 2,02 раза, это значение выше предела прочности сплава при простом нагружении б* > 0 в 1,16 раза. Предельные значения: напряжение <5г превышает предел прочности при
нагружении бг>0 в 1.41 раза, напряжение выше предела
_ р
прочности при осевом растяжении в 1,46 раза; деформация с2 в момент, предшествующий разрушению образца, выше наналогич-ной при осевом растяжении.
5. Экспериментальная проверка основных положений варианта теории пластичности анизотропно упрочняющейся среды с неподвижными главными направлениями тензора напряжений при нормальной и низкой температурах
Представлены результаты экспериментального исследования упругопластического деформирования стали 12ХНЗА в условиях сложного нагружения при низкой температуре. Траектории нагру-жения имели вид двузвенных ломаных. Подробно исследованы
особенности деформирования при различных углах излома траектории нагружения, в том числе больших углах (превышающих 90° в девиаторноя плоскости А..А.Ильюшина) из деформационных состояний полной и неполной пластичности. Большое внимание уделено догружениям из различных напряженных состояний
дбг = О t = (8)
ЛдТ + Дбг=0, /дб = -3; (9)
ЗдТ-Дб*=0, /дб=3 Сю)
Вне зависимости от знаков дт, ATj2, Д Т2з из зависи~ мостей (5) следует, что на площадках главного сдвига Л Г ДТ
л1 = -QT (II)
при догружениях (8); на вторых Tj2 и третьих Т23 площадках сколькения
дГ. - fe а»
.03)
при догружениях (9) и (Ю) соответственно. При догружениях (8) - (10) определяются касательные модули 6- , Gis, £23 из зависимостей (II) - (13).
Экспериментальные данные и их анализ позволили построить паспортные зависимости касательных напряжений от сдвигов, необходимые для определения модулей сдвигов на площадках скольжения.
' На основании опытных данных получена зависимость модулей сдвигов (rí2 и Qzзна площадках скольжения Tj2 и т23 при догружениях (9) и (Ю), как от приращений собственного касательного напряжения, так и от разности между "текущим" значением максимального касательного напряжения и своим пределом текучасти для каждого образца (связанного с влиянием вида напряженного состояния)
&1Z = С/2. (TizJ-Ts) №0
или
(г 23 =>С-25 (Г,э>т-Ъ) 05)
Установлено экспериментально на ряде конструкционных металлов, что модуль сдвига при догружениях - 3,
дТ> 0 из произвольного напряженного состояния ^^является касательным модулем зависимости, ордината которой есть напряжение
Гя-Тв+^(Т-Т.) «о
а абсцисса - сумма приращений сдвигов (12). Аналогично, для определения модуля сдвига £35 строится зависимость
Г^-Г» ♦■^(Г-Г.) (т
от суммы приращений сдвигов (13). Модуль сдвига £ на площадках скольжения определяется из зависимости Т = Т(Г) при догружениях (8) =0, Д Т > О.
На основании анализа экспериментальных данных построена единая паспортная характеристика, инвариантная для рассматриваемых в работе класоов нагружений относительно вида напряженного состояния.
Проведен расчет деформированных состояний на основе определяющих соотношений модели для класоов нагружений, рассмотренных в третьей главе, при нормальной и низкой температурах, Получено вполне удовлетворительное совпадение расчетных данных с экспериментальными.
Исследуются закономерности упругопластического деформирования титанового сплава 33, анизотропного в состоянии поставки. Анизотропия проявилась в различии пределов текучести в зависимости от вида напряженного состояния. Построены расчетные зависимости "напряжение-деформация", получено удовлетворительное совпадение с экспериментальными данными.
6. Сложное нагружение и теории пластичности изотропных металлов
В шестой главе экспериментально с использованием результатов второй, третьей и четвертой глав обоснованы границы применимости варианта теории течения Ходжа-Прагера с законом
упрочнения Ланинга и теории малых упругопластических деформаций, приведены экспериментальные оценки критерия Будянокого о границах применимости этой теории.
Данные опытов при сложном нагрукении свидетельствуют о следующем:
- критений Будянокого дает завышенную оценку;
- гипотеза о подобии девиаторов напряжений и деформаций справедлива при активных нагружениях на площадках главного сдвига касательных напряжений;
- гипотеза о подобии девиаторов напряжений и приращений пластических деформаций справедлива при догружениях, сопровождающихся частичной разгрузкой в одном из направлений предварительного пластического деформирования, если деформированное состояние есть состояние полной пластичности;
- для указанных траекторий нагружения зависимости интенсивности напряжений от интенсивности деформаций располагаются в полосе кривых, полученных при простых нагружениях. Расположение кривых зависит от вида напряженного состояния, участки упрочнения кривых с понижением'температуры остаются подобными.
Сложное нагружение с постоянной интенсивностью напряжений при пониженной температуре сопровождается последовательной сменой деформированных состояний неполной пластичности и ростом интенсивности деформаций.
Проведено сопоставление векторов напряжений и деформаций, векторов напряжений и приращений пластических деформаций в совмещенных девиаторных пространствах А.А.Ильюшина. Установлено, что при величине угла излома траектории нагружения, равном или превышающем 90°, деформирование в состоянии неполной пластичности сопровождается увеличением угла между векторами напряжений и деформаций, при дальнейшем деформировании элемента в состоянии полной пластичности этот угол уменьшается. В точке излома траектории нагруНенмя наблюдается резкий поворот вектора приращения пластических деформаций, при деформировании в состоянии неполной пластичности этот вв1 тор сохраняет постоянное направление, ортогональное к линии постоянства максимального касательного напряжения» При олож-ных нагружениях, сопровождающихся частичной разгрузкой о
упрочнением в одном из направлений предварительного пластического деформирования, граница упругого состояния и состояния неполной пластичности связана о линией постоянства максимального касательного напряжения, а граница между состояниями неполной и полной пластичности проходит по линии постоянства интенсивности напряжений.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выполненные экспериментально-теоретические исследования по теме диссертации позволили получить основные результаты:
I. Проведены экспериментальные исследования упругоплас». тических свойств ряда конструкционных металлов при плоском напряженном состоянии и неподвижных главных направлениях тензора напряжений в условиях комнатной и низкой температур.
Экспериментально доказано существование в материале направлений и видов догружений, при которых осуществляется упругое деформирование в одном из направлений тензора деформаций, наряду с пластическим - в двух других. Такие состояния, представляющие собой в терминалогии варианта теории пластич-нооти анизотропно упрочняющейся среды состояния чаотичннх разгрузок с упрочнением в направлениях предварительного пластического деформирования, возникают при углах излома, равных или превышающих 90° в девиаторной плоскооти А.А»Ильюшина. При догружениях, приводящих к возникновению таких состояний:
- угол между векторами напряжений и деформаций увеличивается;
- вектор приращения пластической деформации сохраняет постоянное направление, ортогональное к линии постоянства максимального касательного напряжения;
- деформированное состояние есть состояние неполной плаотичности с активными сдвигами на площадках действия главных касательных напряжений;
- увеличению интенсивности деформаций соответствует уменьшение интенсивности напряжений;
- найдена граница перехода из упругого состояния в состояние неполной пластичности и граница состояний неполной и полной пластичности.
Подтвержден факт резкого изменения направлений вектора приращения пластической деформации в точке излома траектории нагружения.
2. Предложены определяющие соотношения между напряжениями и деформациями упрочняющегося пластического материала на концепции главных касательных напряжений, механической схеме деформирования Христиановича и предположении об ортотропии пластического состояния в форме Шемякина, согласно которым:
- деформирование элемента материала существенно определяется достигнутым напряденным состоянием, видом напряженного состояния и направлением догружения;
- точка нагружения является угловой точкой поверхности нагружения;
- расчетные зависимости качественно и количественно согласуются с экспериментальными данными при нормальной и низкой температурах;
3. Определены границы применимости классических теорий плаотичности для классов нагружения, приведенных в работе.
Установлено:
- теория малых упругоплаотических деформаций удовлетворительно описывает поведение элемента материала при активных нагружениях на всех площадках главных касательных напряжений;
- вариант теории течения в форме Ланинга справедлив при сложных нагружениях, сопровождающихся увеличением интенсивности напряжений;
- критерий Будянокого дает завышенную оценку.
4. Указаны траектории предварительного сложного нагружения, приводящие к повышению предельных прочностных и деформационных свойств материала в одном из главных направлений тензора деформаций по сравнению с аналогичным при простом наг-ружениш Такие траектории представляют собой нагружения по двузвенным ломаным, сопровождающиеся частичной разгрузкой о упрочнением в одном из направлений предварительного плаоти-ческого деформирования и превышением значения второго главного напряжения над первым. В работе подробно изучено упрочнение материала при нагружении по одной из траекторий такого типа, представляющей собой догружение из состояния ооевого
растяжения при постоянном осевом напряжении и возрастащем окружном.
5. Экспериментально доказано, что простое или сложное нагружение, сопровождаемое последовательной сменой состояний неполной пластичности, изменяет форму поверхности нагружения. Поверхность нагружения принимает форму, свойственную изотропному упрочнению материала.
Простое и сложное нагружение при постоянном значении первого главного напряжения и превышении второго главного напряжения над первым, возвратное движение по траектории предварительного нагружения и последующее повторное простое нагружение приводят к изменению свойств, характерных изотропно-, упрочненному материалу.
Эти эффекты могут быть использованы в качестве технологического приема управления анизотропией металла трубчатых элементов конструкций и создания в них заданных (повышенных) прочностных и деформационных свойств.
6« Проведено экспериментальное исследование упругоплас-тического деформирования образцов из стали при повторных простых или сложных нагружениях после предварительного нагружения по программе, описанной в п. 4 и определенной истории полной или частичной разгрузки. В результате -исследования установлено:
- деформационное упрочнение материала при повторном на-гружении существенно определяется значением вида напряженного состояния в начальный момент повторного нагружения и направлением этого нагружения;
- определена форма поверхности нагружения для каждого из рассматриваемых случаев предварительного нагружения и определенной истории разгрузки. Поверхность нагружения изменяет размеры и форму в зависимости от истории частичной или полной разгрузки и последующего повторного простого или сложного нагружения;
- указаны классы повторных нагружения, при которых сохраняются повышенные предельные прочностные и деформационные свойства.
Закономерности деформационного упрочнения материала после предварительного нагружения и определенной истории разг-
рузки вполне удовлетворительно объясняются с позиций теории пластичности анизотропно упрочняющейся среды.
Приложение.
Приведена,справка о внедрении способа упрочнения материалов..
Основное содержание работы отражено в следующих публикациях:
1. Адигамов Н.С., Хигалкин В.II., Коврижных А.и. Исследование зависимостей между напряжениями и деформациями теории пластичности анизотропно упрочняющейся среды// Труды 1У Всесоюзного оеминара по измерению напряжений в массиве горных пород. Новооибирок. - 1973. - С. 20-30.
2. Хигалкин В.М. Определение сопротивлений сдвига на экстремальных площадках скольжения при упругопластическои деформировании //Динамика сплошной среды: Сб. Ин-та гидродинамики СО АН СССР. - Новосибирск. - 1974, £ 19-29. - С .4048.
3. Хигалкин В.11., Коврижных А«11. Исследование напряженно-деформированного состояния стали при различных видах напряженного состояния и неподвижных главных направлениях // Динамика сплошной среды: Сб, Ин-та гидродинамики СО АН СССР. - Новосибирск, 1976. - Л 25, С. 137-142.
4'. Хигалкин В.П., Коврижных А.П. Об одной варианте опи-вания состояний неполной и полной пластичности // 71 Казах® станская межвузовская конференция по математике и механике. Алма-Ата. - 1977. - С. 208.
5» 1игалкин В.К., Линдин Г.Л. Об одной модели анизотропного неупругого состояния // ПМТФ. «• 1977. « £ 4. - С. 161 -166.
64 Линдин Г»Л., 1игалкин В.К- Об одной модели анизотропного неупругого состояния массива при циклической нагружвнии // ОТПРШ. - 1977. - Л 4, С. 17-24.
7»1емякинЕ.И., ЖигалкинВ.Ц., Линдин Г .Л. К вопросу о резервах прочности при пластической деформировании // Воесо-юзн. совещание по прочности материалов и элементов конструкций при сложном напряженном состоянии: Тез«докл. - Киев. -19775
8« Хигалкин В.М» Об одном классе нагружений теории дпас-
точности анизотропно упрочняющейся среды // Всесоюзное совещание по прочности материалов и элементов конструкций при сложном напряженном состоянии: Тез.докл. - Киев. - 1977.
9. Жигалкин З.М., Линдин Г.Л. О механизме пластического деформирования // УП Всесоюзн. конференция по прочности и пластичности. Тез.докл. Горький. - 1978. - С. 54.
10. Жигалкин В.П., Коврииных A.M. Учет деформационной анизотропии при пластическом деформировании материала // УП Во. конференция по прочности и пластичности: Тез. докл.
- Горький, 1978. - С. 53.
11. Жигалкин В.М. Об одном классе нагружений теории пластичности анизотропно упрочняющейся среды // Прочность материалов и элементов конструкций при сложном напряженном состоянии: Тр. Всесоюзн. совещ. Киев: Наукова Думка. 1978. -
С. 79-90.
12. Шемякин Е.И., Жигалкин В.Н., Линдин Г.Л. К вопросу
о резервах прочности при пластическом деформировании // Прочность материалов и элементов конструкций при сложном напряженном состоянии: Тр.Всесоюзн. совещ. Киев: Наукова Думка,
1978. - С. 75-79.
13. Нигалкин В.М. К вопросу об анизотропии упрочняющегося материала при пластическом деформировании-// ФТПРПИ. -
1979. - & 2. - С. 51-61.
14. Жигалкин В.М. О характере упрочнения пластического материала. Сообщение I // Проблемы прочности. - 1980. - & 2.
- С. 52-55.
15. Жигалкин В.М. О характере упрочнения пластического материала. Сообщение 2 // Проблемы прочности. - 1980. - & 2.
- С. 56-61.
16. Жигалкин В.М., Линдин Г.Л. Об упругих деформациях при пластическом деформировании // Динамика сплошной среды: Сб.Ин-та гидродинамики СО АН СССР. - Новосибирск, 1980. -
Л 45. - С. I6I-I66.
17. Жигалкин В.М., Усова О.М. Об анизотропии упрочнения стали У8 при двухосном растяжении // Динамика сплошной среды: Сб. Ин-та гидродинамики СО АН СССР. - Новосибирск. - 1981. -Л 49. - С. 16-25.
18. Жигалкин B.U., Коврижных A.M., Никитенко А.Ф.,
Усова О.М. 0 пластической деформации титанового сплава в пластической области при двухосном напряженном состоянии // Аннотации докладов У Всесоюзного съезда по теоретической и прикладной механике. Алма-Ата. - 1981. - С. 152.
19. Еигалкин 3.IÎ., Адигамов Н.С. О некоторых закономерностях пластического деформирования стали в условиях сложного нагруиения без поворота осей тензора напряжений // Пластичность и прочность материалов и конструкций. - Фрунзе. 1981. - С. 24-32.
20. Еигалкин В.М., Никитенко А.Ф., Усова 0.1!. Об упруго-пластическом деформировании титанового сплава в условиях плоского напряженного состояния // ПМТФ. - 1984. - & I- - C.I40-148.
21. 1игалкин В.М., Усова О.М» Влияние истории сложного нагружения на резерв прочности материала // Прочность и сейсмостойкость энергетического оборудования: Тез.докл. совещ. - Фрунзе. - 1966. - С. 74-75.
22. йигалкин В.М., Чанышев А.И. Анизотропия пластических сред // Прочность и сейсмостойкость энергетического оборудования: Тез.докл. совещ. - Фрунзе. - 1985. - С. 67.
23. Еигалкин В.Ы., Усова O.lf., Шемякин Е.И. Влияние истории нагружения на характер упрочнения пластического материала // физические свойства горных пород при высоких давлениях и температурах: Тез.докл. УП Всесоюзн.совещания. -Ереван, 1985. - С. 102.
24. Еигалкин В.М., Усова O.U., Шемякин Е.И. Влияние истории нагружения на характер упрочнения пластического материала // Пятый национальный конгресс по'теоретической и прикладной механике: Тез.докл. - Варна, 1985. - С. 126.
25. Еигалкин В.М., Семенов В.Н., Усова О.Ц. Влияние частичной разгрузки при сложном нагружении на характер упрочнения материала // У1 Всесоизный съезд по теоретической и прикладной механике. Аннот. докл. - Ташкент, 1986. - С. 277.
26. Еигалкин B.lf., Усова 0.1t. Исследование закономерностей деформирования стали I2XH3A при нагружении по техзвенным ломаным // Аналитические и численные исследования в механике горных пород. Сб. научн. тр. - Новосибирск, 1986. - С. 107 -П1.
27. Ялгалкин В.М., Усова О.М., Шемякин Е.И. Простое и сложное нагружение стали в условиях нормальных и низких температур // физические основы прочности и пластичности конструкционных материалов: Сб. - Ленинград, 1986. - С. 129 - 141.
28. Завакин A.C., Викторов 3.3., 2игалкина Е.А., Еигал-кпн В.М., Цохель A.M., Степанов Л.П., Усова О.М. Исследования пластического деформирования стали по траектории в виде двуз-венных ломаных (Р-р опыты) // Прочность материалов и элементов конструкций при сложном напряженном состоянии: Сб.научн. тр. - Киев, Наукова Думка. - 1986. - С. 44-48.
29. Вавакин A.C., Викторов В.В., Яигалкина Е.А., Еигал-кин В.М., Мохель A.M., Степанов Л.П., Усова О.М. Исследование пластического деформирования стали по траекториям в виде дзу-звеннкх ломаных (Р-р опыты) // П Всесоюзный симпозиум по прочности материалов и элементов конструкций при сложном напряженном состоянии : Тез.докл. 4.1. - Киев, 1986. - С. 24-25.
30. Н'лгалкин В.1,1., Усова O.Ii., Чанышев А.И. Исследование пластических и прочностных свойств конструкционных материалов // ХХП Зсесоюзн. совещание по проблемам прочности двигателей. Тез.докл. - м., 1988. - С. 94-95.
31. Шемякин Е.И., 1игалкин В.М., Усова О.М. О резервах прочности при пластической деформировании //'1 Всесоюзный симпозиум. Прочность материалов и элементов конструкций при сложном напряженном состоянии : Тез.докл. - Киев. - 1989. -С. 74-75.
32. Батаев A.A., Тушинский О.И., Миронов А.Н., 1игалкин В.П., Соколова Н.М., Усова О.М. Структурные изменения в стали при сложном нагружении // Объемное и поверхностное упрочнение деталей машин. - Новосибирск, 1987. - С. 138-148.
33. 1игалкин В.М., Соколова H.H., Усова 0.11. Анизотропия пластического состояния. Связь механических свойств с микроструктурой // Структура и свойства упрочненных конструкционных материалов. - Новосибирск, 1990. - С. 65-70«
34. Еигалкин В.!!., Усова О.М., Шемякин Е.И. Анизотропия упрочняющегося пластического материала. Влияние истории наг-ружения. Сообщение I. - Новосибирск, 1989. - 28 с. - (Препринт АН СССР. Сиб.отделение. йн-т горного дела; В 34).
35. Еигалкин В.М., Усова О.М., Шемякин Е.И. Анизотропия упрочняющегося пластического материала. Влияние истории наг« рукения. Сообщение П. - Новосибирск, 1989. - 34 с. - (Препринт / АН СССР, Сиб. отделение. Кн-т горного дела; Je 35).
36. Еигалкин В.11., Усова О.М., Шемякин Е.И. Анизотропия упрочняющегося пластического материала. Влияние истории нагру-иения. Сообщение Щ. - Новосибирск, 1989, - 42 с. - (препринт / АН СССР. Сиб. отделение. Ин-т горного дела; JE 36).
37. Еигалкин З.М., Усова 0.11. Резервы прочности материалов при пластическом деформировании // ХХШ Всесоюзное научное совещание по проблемам прочности двигателей: Тез.докл. П., - 1990. - С. 90-91.
38. Вавакин A.C., Викторов В.В. Еигалкин В.П., Степанов Л.П., Усова O.Ii. Экспериментальное исследование упругопласти-ческого поведения стали I2XH3A при сложном нагружении с частичными разгрузками / Ин-т проблем механики АН СССР - М. 1989. - 19 с. - Деп. в ВИНИТИ 12.06.89, JE 3876-389.
39. Еигалкин В.М., Усова О.М. О резервах прочности при пластическом деформировании. Сообщение I // Проблемы прочности. - 1991. - Je И. - С. 3-8.
40. Жигалкин B.Ii., Усова О.М. О резервах прочности при пластическом деформировании. Сообщение 2 // Проблемы прочности. - 1991. - Je II. - С. 9-13.
41. Еигалкин В.М., Рычков Б.А., Усова O.Ii. Закономерности пластической деформации стали при нагружениях с частичной разгрузкой. - Препринт. Фрунзе: Илим. - 1991. - 44 с.
42. Еигалкин В.М., Усова О.М» Об анизотропном характере упрочнения материала в условиях нагруяения с частичной разгрузкой // ФТПРПИ. - 1991. - Л б. - С. 57-64.
43. A.c. 1669623, МКИ B2I Н I/I8. Устройство для поперечной прокатки / Еигалкин В.М., Афиногенов Ю.А., Бобряков А.П., Ревуженко А.Ф., Шемякин Е.И. - Опуб. 15.08.91, Бюлл. J» 30.
44. Заявка A.c. 4490471/02 (142740). Способ и устройство для упрочнения труб / Жигалкин В.М., Мурзин Г.С., Усова Ü.M., Шемякин Е.И. - Приоритет от 05.11.88. Положительное решение от 06.12.90.
