Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Численное моделирование процессов деформации и разрушения сред с поровыми структурами при динамических нагрузках

Диссертация: Численное моделирование процессов деформации и разрушения сред с поровыми структурами при динамических нагрузках
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

В работах Кулькова С. Н., Буяковой С. П., Paskaramoorthya R., Sadowski Т., Samborski S., Molinari A., Bilger N. получены экспериментальные и теоретические результаты, свидетельствующие о влиянии распределения пор по размерам, пространственного распределения пор на механические свойства пористых керамических материалов в квазистатических условиях нагружения. Эти результаты свидетельствуют… Читать ещё >

Численное моделирование процессов деформации и разрушения сред с поровыми структурами при динамических нагрузках (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • 1. Моделирование деформации и повреждения хрупких структурированных сред в условиях динамического нагружения
    • 1. 1. Модель механического поведения хрупких структурированных сред с учетом 9 эволюции структуры
    • 1. 2. Метод численного решения задачи
    • 1. 3. Определение численных значений параметров модели для хрупких материалов 25 с поровыми структурами
    • 1. 4. Сходимость численных результатов моделирования деформации структуриро- 41 ванных хрупких сред
  • 2. Влияние поровых структур на механическое поведение керамических материалов при динамическом воздействии
    • 2. 1. Влияние поровых структур на предел упругости Гюгонио оксид-алюминиевых 48 материалов
    • 2. 2. Влияние формы пор на сопротивлению сдвигу в оксидной керамике
  • 3. Моделирование механического поведения пористой оксид-алюминиевой керамики при ударно-волновых воздействиях
    • 3. 1. Моделирование процессов деформации и разрушения керамики с различным 72 распределением пор по размеру
    • 3. 2. Влияние размеров пор на деформацию, повреждение и разрушение пористой 82 керамики
    • 3. 3. Влияние расстояния между порами и кластеров пор на деформацию, повреж- 89 дение и разрушение пористой керамики

Общая характеристика работы: Диссертация посвящена исследованию механического поведения сред с поровыми структурами при динамических нагрузках.

Актуальность темы

исследования. Исследование закономерностей механического поведения хрупких сред с поровыми структурами, построение моделей и методов расчета процессов деформации и разрушения является актуальной задачей механики деформируемого твердого тела. Рассматриваемые модели сред применяются для описания и прогнозирования механического поведения конструкционных керамических материалов в широком диапазоне условий нагружения.

Подходы к описанию механического поведения пористых сред были сформулированы и развиты в работах: Качанова JI.M., Новожилова В. В., Работнова Ю. Н., Фомина В. М., Ни-кифоровского В. С., Шемякина Е. И., Кондаурова В. И., Кинеловского С. А., Бетехтина В. И., Ревуженко А. Ф., Гольдштейна Р. В, Аптукова В. Н., а также в работах Carroll М.М., Holt A.C., Johnson G. R., Holmquist, T. J., Seaman L., Curran D.R., и др. [1−7,44−50].

Использование подхода механики повреждаемых сред позволило решить большой круг фундаментальных и прикладных задач, связанных с механическим поведением пористых сред в широком диапазоне условий нагружения.

Модели и подходы для численного моделирования деформации разрушения пористых сред в условиях динамических воздействий получили развитие в работах Псахье С. Г., Макарова П. В., Скрипняка В. А., Смолина А. Ю., Киселева С. П., Белова H.H., Калинина A.B., Герасимова A.B., Gust W.H., Dandekar D, и др. [8−23].

Актуальность развития исследований с использованием моделирования поведения хрупких сред с поровыми структурами сохраняется в связи с потребностью более полного понимания закономерностей процессов повреждения и разрушения, происходящих в конструкционных керамических материалах под действием нагрузок, и прогноза их деформации разрушения в условиях интенсивных импульсных воздействий.

Методы описания напряженно-деформированного состояния пористых сред разрабатывались и совершенствовались на протяжении длительного времени. Однако проблема создания адекватных моделей механического поведения хрупких сред с поровыми структурами при динамических нагрузках до настоящего времени не решена.

Механическое поведение конструкционных керамических материалов существенно зависит от их структуры, которая формируется в ходе получения материала и изделия. Разработанные к настоящему времени технологии позволяют варьировать структуру синтезируемых керамических материалов и, в частности, поровую структуру.

В работах Кулькова С. Н., Буяковой С. П., Paskaramoorthya R., Sadowski Т., Samborski S., Molinari A., Bilger N. получены экспериментальные и теоретические результаты, свидетельствующие о влиянии распределения пор по размерам, пространственного распределения пор на механические свойства пористых керамических материалов в квазистатических условиях нагружения. Эти результаты свидетельствуют о важности учета не только интегральной пористости, но и параметров поровых структур, при прогнозировании механического поведения керамических материалов [11, 12, 22, 24, 65,132, 146].

Исследования влияния поровых структур на механическое поведение керамических материалов в условиях динамического нагружения актуально не только с научной точки зрения, но представляет интерес для инновационных разработок в области создания защитных элементов конструкций, изделий энергетического машиностроения, химического машиностроения и добывающих отраслей промышленности.

Одним из наиболее перспективных подходов к решению этой проблемы является численное моделирование. Задача построения и развития вычислительных моделей процессов деформирования и повреждения сред с поровыми структурами и алгоритмов их численной реализации также является актуальной.

Необходимо отметить, что в последнее десятилетие интенсивно развиваются подходы физической мезомеханики и многоуровневого моделирования процессов и физико-механических явлений в структурированных средах, в рамках которых разрабатываются модели, позволяющие изучать влияние структуры на закономерности деформации и разрушения сред и материалов [11, 12, 16, 133, 134].

Для проведения прикладных исследований имеет первостепенное значение адекватность моделей механического поведения материалов, понимание физических механизмов и закономерностей процессов эволюции структуры материала при термомеханических воздействиях.

Развитие численно-аналитического аппарата для прогнозирования поведения структурированных керамических материалов при высокоскоростной деформации является актуальным в связи с выполнением фундаментальных и прикладных исследований в экспериментальной физике конденсированных сред, разработке новых защитных и функциональных элементов конструкций авиационной, космической и военной техники, теплоэнергетике, машиностроении, при разработке технологий получения новых конструкционных керамических материалов с заданными физико-механическими свойствами.

Целью диссертации является разработка вычислительной моделей описания и прогнозирования неупругого деформирования, эволюции поврежденности и разрушения сред с поровыми структурами при динамическом нагружении.

Для достижения поставленных целей были сформулированы и решены следующие задачи:

• Разработана физико-математическая модель для описания деформации, эволюции поврежденности и разрушения хрупких структурированных пористых сред при динамиче4 ском нагружении, с учетом параметров поровой структуры (распределения пор по размерам, формы пор, наличия поровых кластеров).

• Разработана методика моделирования механического поведения оксидных керамических материалов с поровыми структурами, с учетом распределения пор в объеме материала и параметров поровой структуры.

• Методом численного моделирования в 2Э и 30 постановках исследованы закономерности процессов высокоскоростной деформации и эволюции поврежденности структурированной пористой керамике при ударно волновых воздействиях.

• Методом численного 2 В и ЗЭ моделирования исследовано влияние поровых структур на протекание процессов деформации и разрушения керамических материалов и напряженно-деформированное состояние в элементарных объемах структурированных материалов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель для описания деформации, эволюции поврежденности и разрушения структурированных пористых сред при динамическом нагружении, с учетом параметров поровой структуры (распределения пор по размерам, формы пор, наличия поровых кластеров).

2. Методика моделирования механического поведения оксидных керамических материалов с поровыми структурами, учитывающая экспериментальные данные о распределении размеров и формы пор в объеме материала, параметры пространственного распределения пор в поровой структуре.

3. Результаты численного моделирования в 2D и ЗБ постановках распространения ударных импульсов в структурированных объемах пористой оксидной керамики, свидетельствующие о существенном влиянии поровых кластеров на величину предела упругости Гю-гонио, в также закономерности процессов высокоскоростной деформации и эволюции поврежденности при ударно волновых воздействиях.

4. Результаты экспериментального исследования поровых структур в высокопрочных оксидных керамических материалов, используемых в защитных элементах конструкций, методами оптической, зондовой сканирующей и электронной микроскопии. Полученные данные свидетельствуют о наличии в керамических материалах кластеров наноразмерных и микроскопических пор, наряду с структурами из пор, имеющих размеры от 6 до 60 мкм.

5. Результаты численного исследования напряженно-деформированного состояния в элементарных объемах керамических материалов, свидетельствующие о слабом влиянии формы пор на величину пределов упругости Гюгонио оксид-алюминиевой керамики при относительном объеме пор до 20%, но оказывает влияние на кинетику повреждения и разру5 шение керамических материалов.

6. Результаты численного исследования и выявленные особенности развития процессов неупругой деформации и разрушения хрупких структурированных пористых сред, свидетельствующие о невозможности образования самоподдерживающейся волны разрушения в оксид-алюминиевых конструкционных керамических материалах.

Научная новизна диссертации состоит в разработке и реализации вычислительных моделей и алгоритмов численного описания процессов деформации и разрушения сред с по-ровыми структурами при динамическом нагружении в 30 постановках.

1. Предложена математическая модель и разработаны соответствующие алгоритмы расчета для исследования процессов деформации и разрушения пористых керамических материалов, основанные на решении системы динамических уравнений повреждаемой среды.

Разработанная физико-математическая модель для описания деформации, эволюции поврежденности и разрушения структурированных пористых сред при динамическом нагружении учитывает распределение пор по размерам, форму пор, наличие поровых кластеров.

2. Предложена методика, включающая численное моделирование процессов ударно-волнового нагружения, для прогнозирования механического поведения пористых конструкционных керамических материалов при интенсивном импульсном нагружении с амплитудами до 10 ГПа. Используемая вычислительная модель формулируется с учетом экспериментально определяемых параметров распределения пор по размерам, средних значение коэффициента формы пор, параметров поровых кластеров.

Предложена методика оценки величины Гюгониевкого предела упругости керамических материалов в зависимости от параметров поровой структуры.

3. На основе численных расчетов с использованием разработанных моделей и алгоритмов впервые получены:

— закономерности неупругой деформации и разрушения оксидных керамических материалов со стохастическими и регулярными поровыми структурами при нагружении ударными волнами с амплитудами, превышающими предел упругости Гюгонио;

— результаты, демонстрирующие существенное влияние поровых кластеров на закономерности развития неупругой деформации и разрушения оксид-алюминиевых керамических материалов при ударно-волновом нагружении;

— результаты, свидетельствующие о невозможности образования самоподдерживающейся волны разрушения в оксид-алюминиевых конструкционных керамических материалах.

Научная и практическая ценность диссертации определяется разработанными моделями для численного исследования процессов деформации и разрушения в квазихрупких 6 средах с поровыми структурами, развитием подходов к решению задач механики деформируемого твердого тела, а также полученными решениями ряда задач.

Разработанные модели и вычислительные алгоритмы расширяют возможности исследования процессов деформации и разрушения керамических материалов с поровыми структурами. Они могут использоваться при решении как прикладных, так и научных поисковых задач и обеспечивают более точное понимание закономерностей процессов деформации и разрушения конструкционных керамических материалов с пористостью, не превышающей предела перколяции.

Полученные численные решения ряда задач вносит вклад в развитие представлений о возможных механизмах развития неупругой деформации и разрушения при ударно-волновых воздействиях.

Получены оценки деформационных и прочностных свойств структурированных керамических материалов при динамическом нагружении.

Результаты исследований представляют интерес для прогноза механических свойств оксид-алюминиевых материалов для защитных элементов конструкций.

Представленные модели, методика расчета и разработанные модули компьютерных программ могут быть использованы для решения широкого круга научных и практических задач механики структурно-неоднородных сред.

Разработанные модели и алгоритмы использовались при выполнении фундаментальных исследований в рамках АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы (2009;2010 годы)», проекты 2.1.2/6809, 2.1.1.5993 2.1.2/13 526, 2.1.1/13 521, ряда проектов ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009;2013 гг.

ГК П604 от 06.08.2009 г., ГК П1247 от 07.06.2010 г., ГК П1228 от 27.08.2009 г.).

Достоверность полученных результатов.

Обоснованность и достоверность результатов обеспечивается математической корректностью постановок задач, применением апробированных методов решения, решением тестовых и модельных задач, подтверждается хорошим совпадением полученных численных результатов, в частных случаях, с численными решениями и экспериментальными данными других исследователей.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертационной работы доложены и обсуждены на следующих конференциях: Международной конференции XI Ха-ритоновские чтения, РФЯЦ-ВНИИЭФ, г. Саров, 2009 г.- Международной конференции Физика экстремальных состояний вещества — 2007 г., п. ЭльбрусВсероссийская научная конференция молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации», г. Новосибирск, 2008 г.- Всероссийская научная конференция Ультрамелкозернистые и наноструктурные материалы -2008г.- Открытая школа-конференция стран СНГ, г. Уфа, БГУ, 4−9 августа 2008 г.- Х1ЛТ Международная научная студенческая конференция «Студент и научно-технический про7 гресс», г. Новосибирск, декабря 2008 г.- XV Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов», г. Москва, МГУ, апрель 2008 г.- Четвертая Всероссийская конференция молодых ученых «Физика и химия высокоэнергетических систем», г. Томск, 2008 г.- Международная молодежная научная конференция «Гагаринские чтения», г. Москва, МАТИ, 2008 г.- V Всероссийская конференция «Механика микронеоднородных материалов и разрушение», г. Екатеринбург, ИМАШ УрО РАН, 2008 г.- Вторая Международная школа-конференция молодых ученых «Физика и химия наноматериалов», г. Томск, 12−16 октября 2009 г.- Всероссийская научная конференция, посвященная 100-летию со дня рождения профессора М. С. Горохова — основателя Томской школы баллистики, г. Томск, 9−13 ноября 2009 г.- Молодежная научная конференция Томского государственного университета, г. Томск, 2009 г.- Международная конференция по физической мезомеханике, компьютерному конструированию и разработке новых материалов, г. Томск, ИФПМ СО РАН, 2009 г.- Пятая Всероссийская конференция молодых ученых «Физика и химия высокоэнергетических систем», г. Томск, 2009 г.- II Всероссийская молодежная научная конференция «Современные проблемы математики и механики», г. Томск, 2011 г.

Публикации. Основные результаты представленные в данной диссертационной работе были опубликованы в 17 печатных работах, включая 2 статьи в журналах ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения, изложенных на 116 страницах машинописного текста, включая 104 рисунка, 3 таблицы, список литературы из 163 наименований.

Основные выводы и результаты, полученные в диссертационной работе, заключаются в следующем:

1. Математическая модель механического поведения структурированных пористых сред при динамическом нагружении развита для описания процессов деформации, эволюции поврежденности и разрушения оксидных керамических материалов с поровыми структурами. Модель позволяет учесть влияние на механическое поведение керамических материалов распределения изолированных пор по размерам, формы пор, и наличия поровых кластеров.

2. Методика моделирования деформации и разрушения керамических материалов с поровыми структурами на мезоскопическом уровне при динамическом нагружении, использующая для создания вычислительной модели экспериментальные данные о распределении мезо-, микро и нано пор по размерам и форме, данные о пространственном распределении пор. Методика позволяет прогнозировать влияние поровых структур на механические характеристики наноструктурных и поликристаллических оксидных керамических материалов, включая модули упругости, пределы упругости Гюго-нио, характерные времена развития повреждений, при интенсивных динамических воздействиях.

3. Впервые проведены детальные численные исследования в 20 и 30 постановках распространения ударных импульсов на мезоскопическом уровне в керамических материалах с поровыми структурами. Показано, что поровые кластеры существенно влияют на закономерности процессов высокоскоростной деформации и кинетику повреждаемости при ударно волновых воздействиях.

4. Впервые проведены детальные численные исследования в 2Б и ЗЭ постановках влияния конфигурации изолированных пор в оксидной керамике на пределы упругости Гюгонио и закономерности развития повреждений мезоскопическом уровне при ударно-волновых воздействиях с амплитудами, превышающими предел упругости Гюгонио. Показано, что форма пор слабо влияет на величину пределов упругости Гюгонио оксид-алюминиевой керамики при относительном объеме пор до 20%, но оказывает влияние на кинетику повреждения и разрушение керамических материалов.

5. Впервые проведены детальные численные исследования в и 30 постановках кинетики процессов неупругой деформации и разрушения хрупких структурированных пористых сред на мезоскопическом уровне. Показано, что поровые структуры препятствуют образованию самоподдерживающейся волны разрушения в оксид-алюминиевых керамических материалах.

Методами оптической и электронной микроскопии проведены исследования микроструктуры высокопрочных оксид-алюминиевых материалов отечественного производства, используемых в защитных элементах конструкций. Показано, что в оксид-алюминиевой керамике, полученной из нанопорошков, поровые структуры могут содержать кластеры наноразмерных и микроскопических пор. Наряду с микрои нано-порами в керамике присутствуют поры с размерами от 6 до 60 мкм.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Показать весь текст

Список литературы

  1. В.Н. Модель упруго-пористого тела. // Вестник Пермского университета. -2007,-№ 7.-С. 91−95.
  2. В.Н. Модель упруго-вязкопластического пористого тела. // Вестник Пермского университета. Серия: Математика. Механика. Информатика. — 2008. — № 4. — С. 7781.
  3. Р.В., Ладыгин В. М., Осипенко Н. М. Модель разрушения слабопористого материала при сжатии и растяжении // ФТПРПИ. 1974. — № 1. — С. 3−13.
  4. Р.В., Осипенко Н. М. Модель хрупкого разрушения пористых материалов при сжатии. // Вестник Пермского государственного технического университета. Математическое моделирование систем и процессов. — 2009. — Т. 17. — С. 47−57.
  5. С.А., Маевский К. К., Родиков A.C. Одна модель расчета ударной адиабаты пористой гетерогенной среды. // Вестник Новосибирского государственного университета.-Серия: Физика.-2008.-Т. 3.-№ 1.-С. 3−11.
  6. А.Ф., Стажевский С. Б., Шемякин Е. И. О механизме даформирования сыпучего материала при больших сдвигах // ФТПРПИ. 1974. — № 3 — С. 130−133.
  7. В.И. Определяющие уравнения термоупругой пористой среды. // Доклады Академии наук. 2007. — Т. 415. -№ 3. -С. 338−343.
  8. А.И., Нещеретов И. И. Об одном подходе к построению моделей многофазных упругих упругопластических пористых сред. // Прикладная математика и механика. -2007.-Т. 71.-Xo4.-C. 636−669.
  9. A.B., Рудер Д. Д. Компьютерное моделирование высокоскоростной ударной деформации в пористом твердом теле. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2006. — Т. 3. — № 2. — С. 98−104.
  10. A.B., Ермолаев B.C., Пилявская Е. В. Математическое моделирование процесса межфазного теплообмены в ударно-сжатом материале.// Тепловые процессы в технике. -2011. -№ 7. -С. 333−336.
  11. И.С., Смолин А. Ю., Псахье С. Г. Многоуровневое моделирование деформации и разрушения хрупких пористых материалов на основе метода подвижных клеточных автоматов. // Физическая мезомеханика. 2009. — Т. 12. — № 5. -С. 29−36.
  12. А.Д., Василенко Т. А., Кириллов А. К. Моделирование распределения пор по размерам при деформировании пористых материалов. // Физика и техника высоких давлений. 2008. — Т. 18.-№ 1.-С. 110−119.
  13. В.И., Шешенин С. Ф. Нелинейно-упругие стационарные волны в твердом пористом материале. // Нелинейный мир. 2007. — Т. 5. — № 1−2. — С. 9−14.105
  14. С.С. Аддитивный метод расчета скорости звука в пористом материале. // Неорганические материалы. 2007. — Т. 43. — № 10. — С. 1195−1197.
  15. Г. П., Кондауров В. И. О волнах разрушения в начально-напряженном слое пористого материала. // Прикладная математика и механика. 2006. — Т. 70. — № 3. — С. 515 530.
  16. В.А., Балохонов Р. Р. ЗО-анализ напряженного состояния пористой керамики на основе диоксида циркония на начальной стадии сжатия. // Физическая мезомехани-ка. 2007. — Т. 10. — № 2. — С. 63−67.
  17. А.П. Определение деформационных характеристик пористой среды в вычислительном эксперименте. // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. — 2008. — № 10. -С. 167 171.
  18. Р.К. Уравнение состояния пористой смеси конденсированных компонентов при динамических нагрузках // Вестник Новосибирского государственного университета.- Серия: Математика, механика, информатика. 2009. — Т. 9. — № 3. -С. 23−32.
  19. В.Д. Об ударных адиабатах пористых сред // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2007. — № 5. — С. 40−42.
  20. О.Я., Кондауров В. И. О рассеянном разрушении пористых материалов с хрупким скелетом. // Известия Российской академии наук. Механика твердого тела. — 2010.- № 3. С. 164−187.
  21. С.Е. Качественные свойства уравнений теории пластичности для пористых сред при плоской деформации. // Известия Российской академии наук. Механика твердого тела. — 2010. — № 5. — С. 42−56.
  22. С.М., Чернышев Л. И. Мезоструктурная обусловленность свойств пористых материалов. Особенности анализа поровой структуры пористых материалов. // Порошковая металлургия. 2008. — № 9−10. -С. 76−88.
  23. И.С., Дмитриев А. И., Смолин А. Ю., Псахье С. Г. Об оценке прочностных свойств пористого керамического покрытия. // Физическая мезомеханика. 2011. — Т. 14.-№ 2.-С. 39−46.
  24. М.В., Кульков С. Н. Исследование тонкой кристаллической структуры пористой корундовой керамики. // Известия высших учебных заведений. Физика. — 2010. — № 12.-С. 77−82.
  25. Г. И., Разоренов С. В., Уткин A.B., Фортов В. Е. Ударно-волновые явления в конденсированных средах. М.:"Янус-К", 1996. — 408 с.
  26. П.Г., Слезов В. В., Бетехтин В. И. Поры в твердом теле. М.: Энерго106атомиздат, 1990. 376 с.
  27. Е.Г., Скрипняк В. А., Пасько Е. Е., Скрипняк В. В., Коробенков М. В. Моделирование процесса развития повреждений в наноструктурной керамике при интенсивных импульсных воздействиях // Известия высших учебных заведений. Физика, — 2009, — № 7/1. -8с.
  28. А.С., Кирдяшкин А. И., Максимов Ю. М. Методики стереометрического анализа морфологии пористых проницаемых материалов // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2011. — № 3. — С. 44−50.
  29. П. Механика сплошных сред. М.: Мир, 1965. — 480 с.
  30. Д., Балтов А., Бончева Н. Механика пластических сред. М.: Мир, 1972.304 с.
  31. А., Еейрингер X. Математические теории неупругой сплошной среды. -М.: Еос. изд-во физ.-мат. лит-ры, 1962. 432 с.
  32. В.Н. О расщеплении волн сдвига в изотропных гипоупругих материалах // Физ. мезомех. 2000. — Т. 3. -№ 2. — С. 15−36.
  33. Д.Д. Механика пластических сред: В 2 т. Т. 1. Теория идеальнойпластичности. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. — 448 с.
  34. Д.Д. Механика пластических сред: В 2 т. Т. 2. Общие вопросы.
  35. Жесткопластическое и упругопластическое состояние тел. Упрочнение.
  36. Деформационные теории. Сложные среды. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. — 448 с.
  37. Л.М. Основы теории пластичности. М.: Наука, 1969. — 420 с.
  38. Е.С., Лебедев А. А. Деформирование и прочность материалов при сложном напряженном состоянии. Киев: Наукова думка, 1976. — 415 с.
  39. Curran DR, Seaman L. Simplified models of fracture and fragmentation. In: Davison L, Grady DE, Shahinpoor M., editors. High-pressure shock compression of solids II dynamic fracture and fragmentation. Berlin: Springer- 1996. — P. 340−65.
  40. Holmquist T.J., Johnson G.R. Modeling projectile impact onto prestressed ceramic targets// J Phys IV 2003- 110: P.597−602.
  41. Cronin D. S., Bui K., Kaufman C. Implementation and Validation of the Johnson-Holmquist Ceramic Material Model in LS-Dyna // Proc. 4th European LS-DYNA Users conference. D 1−47.
  42. В.H. Компьютерное моделирование деформирования, повреждаемости и разрушения неупругих материалов и конструкций: Учебное пособие. М.: МФТИ, 2008. -215 с.
  43. Аркулис Г. Э, Дорогобид В. Г. Основы теории пластичности. Учебное пособие для вузов. М.: Металлургия, 1987. — 252 с.
  44. Л.М. О времени до разрушения в условиях ползучести // Изв. АН СССР, ОТН.- 1958,-№ 8.-С. 26−31
  45. Ю.Н. О механизме длительного разрушения: Сб. «Вопросы прочности материалов и конструкций». М.: Изд-во АН СССР, 1959. — С. 5−7
  46. Ф.Ф., Победря Б. Е. Основы математической теории термо-вязко-упругости. М.: Наука, 1970. — 280 с.
  47. В.Н. К численному моделированию процессов деформирования и разрушения упругопластических тел при больших деформациях. Математические методы в механике деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1986. — С. 75−85
  48. Curran D.R., Seaman L., Shockey D.A. Dynamic failure in solids // Physics Reports, North-Holland, 1987. V.147, Issue 5−6. P. 253−388.
  49. А.Л. Континуальная теория вязкого разрушения, обусловленного образованием и ростом пор // Тр. Амер. о-ва инж.-мех. Теорет. осн. инж. Расчетов. 1977. — № 1.с. 182−201.
  50. В.И., Радаев Ю.Н, Степанова Л. В. Нелинейная механика разрушения. -Самара: Издательство «Самарский университет», 2001. 562 с.
  51. М.Л. Расчет упругопластических течений // Вычислительные методы в гидродинамике. М.: Мир, 1967. — С. 212−263.
  52. М., Френч С., Сорем М. Конечно-разностная схема для решения задач, зависящих от трех пространственных координат и времени // Численные методы в механике жидкостей. М.: Мир. — 1975. — С. 115−119.
  53. Maini Т., Wilkins M.L. Two- and three-dimensional analysis of penetration and perforation // Rept. UCRL. P. 653−667.
  54. Physik. Math. Ann. 1928. -V.100. -P. 32−74.
  55. В. Ю., Солодовников С. Ф. Дизайн тетраэдрических каркасов в виде слоистых упаковок одинаковых полиэдрических полостей. // Журнал структурной химии. 2005. -Т. 46.-С. 177−183.
  56. Liu K.Y., Murakami Y.S. Creep fracture modeling by use of continuum damage variable based on Voronoi simulation of grain boundary cavity.// Int. J. Mech. Sci. 1998. — V. 40. — P. 147−158.
  57. Ghosh S., Nowak Z., Lee K. Tessellation-based computational methods for the characterization and analysis of heterogeneous microstructures. // Composite Sci. Technol., 1997. -V. 57. -P. 1187−1210.
  58. Bolander J., Saito S. Fracture analysis using spring networks with random geometry. // Eng. Fract. Mech., 1998. V.61. — P. 569−591.
  59. Munro R. G. Evaluated material properties for a sintered alpha-A^O-- //J. Amer. Ceram. Soc. 1997. -V. 80. -P. 1919−1928.
  60. С.В., Канель Г. И., Савиных А. С., Скрипняк В. А., Кульков С. Н. Деформирование и разрушение нанокерамических образцов ZrC>2 и AI2O3 в ударных волнах // Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики. Томск. — 2002. — С. 182 — 187.
  61. Chhabildas L.C., Furnish M.D., Grady D.E. Impact of alumina a comprehensive study // New Models and Numerical Codes for Shock Waves Processes in Condensed Matter. — Oxford. -1997.-P. 17−25.
  62. Auerkari, Pertti. Mechanical and physical properties of engineering alumina ceramics. — Technical Research Centre of Finland, VTT Tiedotteita. Meddelanden. — 1996. — Research Notes 1792.-26 p.
  63. Xin Guo, Zaoli Zhang Grain size dependent grain boundary defect structure: case of doped zirconia // Acta Materialia, 2003. -V. 51. P.2539−2547.
  64. T. Sadowski, S. Samborski Prediction of the mechanical behaviour of porous ceramics using mesomechanical modeling // Computational Materials Science, 2003. -V. 28. P.512−517.
  65. Shatsov A. A. Mehanical properties of porous materials // Metal Science and Heat Treatment. 2003. — V. 45. -N. 11 — 12.-P.441−444.
  66. B.C., Беляков A.B. К вопросу об анализе структуры керамики // Неорганические материалы. 1996. — Т. 32. — № 2. — с. 243 — 248.
  67. Г. В. Упруго пластическое деформирование материалов под действием импульсных нагрузок. — Киев: Наукова Думка. — 1979. — 268 с.
  68. В.П., Кравчук А. К., Холин Н. Н. Скоростное деформирование конструкционных материалов. М.: Машиностроение. — 1986. — 264 с.
  69. Г. И., Разоренов С. В., Уткин А. В., Фортов В. Е. Ударно-волновые явления в конденсированных средах. М.:"Янус-К". — 1996. — 408 с.
  70. Savinyh A.S., Razorenov S.V., and Kanel G.I. Деформация и разрушение образцов на-нокерамики Zr02 и AI2O3 // Физика экстремальных состояний вещества. 2002. — Черноголовка. — С. 77−78.
  71. М.В., Зубарев В. Н., Трунин Р. Ф., Фортов В. Е. Экспериментальные данные по ударной сжимаемости и адиабатическому расширению конденсированных веществ при высоких плотностях энергии. Черноголовка: ИХФЧ РАН, 1996. 385 с.
  72. Г. И., Фортов В. Е. Механические свойства конденсированных сред при интенсивных импульсных воздействиях. // Успехи механики, 1987. 10. -N3. — С.3−81.
  73. . Г. И., Разоренов. С.В., Уткин A.B., Фортов В. Е. Экспериментальные профили ударных волн в конденсированных средах. М: Физматлит. — 2008. — 248 с.
  74. П.В., Скрипняк В. А. Модификация разностной схемы Уилкинса для расчета волн нагружения в среде с релаксацией. // Том.гос.ун-т. Томск. — 1982. — 24с.
  75. М.Л. Вычислительные методы в гидродинамике. М.: Мир. — 1967.
  76. Р., Мартон К. Разностные методы решения краевых задач. М.: Мир. -1972.-420с.
  77. . Г. И., Разоренов. С.В. Ударно-волновое нагружение металлов. // Движение поверхности образца. Черноголовка: Препринт. — 1989.
  78. В. А., Потекаев А. И. Вязкость металлов при скоростях деформации от 102−106 с"1 . -М.: Известия ВУЗ. Физика. 1995. -N3.
  79. Г. И., Разоренов С. В., Уткин A.B., Бауминг К. Экспериментальные профили ударных волн. Черноголовка: Препринт. — 1996.
  80. П.В., Скрипняк В. А. О влиянии гетерогенного зарождения дислокаций на затухание упругого предвестника в металлах. // Ред. журн. Изв. вузов. Физика. Томск. -1982.-34 с.
  81. Т.В., Макаров П. В., Скрипняк В. А. Изучение релаксационных свойств в ударных волнах методами математического моделирования // ФГВ. 1987. — Т.23. -N1. -с.29−32.
  82. P.A., Рагуля В. А. Наноструктурные материалы. Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. М.: Издательский центр Академия. — 2005. — 192с.
  83. Brar N.S., Rosenberg Z., Bless S. J // In: Shock Compression of Condensed Matter. 1991. / Ed. S.C. Schmidt, R.D. Dick, et al. Els. Sc. Publ., 1992. P.467−471.
  84. Mashimo T. Shock Yielding properties of brittle materials // In: Shock Waves in Condensed Matter. 1988 / Ed. S.C. Schmidt, N.C. Holmes. Els. Sc. Pub., 1988. P.289−292.
  85. Tahiguchi Т., Yasuo H., Kondo K., Sawaoka A.B. Free-surface velocity measurement of shock-compressed alumina powder compact using a Fabry-Perot interferometer // J. Appl. Phys., 1989.-V. 66. P.1662−1666.
  86. A.Yu., Voskoboinikov I.M. // Technical Physics. 1993. — V. 38. — P.158.
  87. Yeshurun Y., Rozenberg Z., Brandon D.G. On dynamic shear strength of shock- loaded two phase ceramics// Int. Phys. Conf. Ser.102. Sec.7. IOP Publ. Ltd. — 1989. — P.379.
  88. Curran D.R., Seaman L., Cooper T., Shokey D.A. Micromechanical model of ceramic targets//Int. J. Impact Eng. 1993. — V.13. — P.53−83.
  89. Murray N.M., Bourn N.R., Rozenberg Z. In: Shock Compression of Condensed Matter. 1991. / Ed.: S.C. Schmidt, R.D. Dick, et al. Els. Sc. Publ. 1992. — P.491 -494.
  90. Gleiter H. Nanostructured materials: basic concepts and microstructure // Acta materialia., 2000.-V.48.-P. 1−29.
  91. Holmquist T.J., Johnson G.R. Response of silicon carbide to high velocity impact// J Appl Phys. 2002. -v. 91. -P. 5858−66.
  92. Е.Г., Козулин A.A. Оценка влияния структуры пористости оксидной керамики на деформационные свойства // Тезисы докладов секции № 3 Международной молодежной научной конференции «Гагаринские чтения». М: МАТИ. — 2008. — с. 89−90.
  93. Е.Г., Козулин А. А. Оценка деформации и повреждения пористой наност-руктурной керамики при высокоскоростном нагружении // Материалы докладов XV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» / Отв. ред.
  94. И.А. Алешковский, П. Н. Костылев. Электронный ресурс.- Физика- Физика твердого тела. — М.: Издательство МГУ- СП МЫСЛЬ. 2008. — 1 электрон, опт. диск (CD-ROM) — 12 см. — с. 30.
  95. В.А., Скрипняк Е. Г., Жукова Т. В. Повреждаемость керамических покрытий и конструкционной керамики при интенсивном импульсном нагружении // Хим. Физика, 2002, том. 21, № 9, С. 76 — 82.
  96. Needleman A. Void growth in an elastic plastic medium. // J. Appl. Mech., 1972. -V.41.-P. 964−970.
  97. Soppa E., Schmauder S., Fischer, G. Numerical and experimental investigations of the influence of particle alignment on shear band formation in Al/Sic. // In: Carstensen, J.V. 1998.
  98. Pijnenburg K.G.W., Van der Giessen E. Macroscopic yield in cavitated polymer blends. // Int. J. Solids. Struct., 2001.-V.38.-P. 3575−3598.
  99. Michel J.-C., Moulinec H., Suquet P. A computational scheme for linear and nonlinear composites with arbitrary phasecontrast. // Int. J. Numer. Methods Eng., 2001. V.52 — P. 139−160.
  100. Bilger N., Auslender F. et. al. Effect of a nonuniform distribution of voids on the plastic response of voided materials: a computational and statistical analysis. // Int. J. of Solids and Structures, 2005. V.42 — P.517−538.
  101. Л.И., Неймарк А. В. Многофазные процессы в пористых средах. М.: Химия, 1982.-320с.
  102. Pao Y.H., Mow C. Cr Diffraction of Elastic Waves and Dynamic Stress Concentrations. -New York: Crane and Russak. 1973.
  103. Willis J.R. A polarization approach to the scattering of elastic waves. Scattering by a single inclusion. // J. Mech. and Phys. of Solids., 1980. V. 28. — P.287−305.
  104. Datta S.K. Difraction of plane elastic waves by ellipsoidal inclusions. // J. Acoust. Soc. Amer., 1997.-V.61.-P.1432−1537.
  105. Paskaramoorthy R., Datta S.K., Shah A.H. Effect of interface layers on scattering of elastic waves // J. Appl. Mech, 1988. V.55. — P.871−878.112
  106. Paskaramoorthy R., Shah A.H., Datta S.K. Scattering of flexural waves by a crack in a plate. // Engineering Fracture Mechanics, 1989. V.33. — P. 589−598.
  107. Olsson P., Datta S.K., Bostrom A. Elastodynamic scattering from inclusions surrounded by thin interface layers. // J. Appl. Mech, 1990. V.57. — P.672−676.
  108. Meguid S.A., Wang X.D. Wave scattering from partially-debonded inhomogeneities in advanced ceramics. // Presented at the 1997 Joint ASME, ASCE and SES Summer Metting, 29 June-2 July, Northwestern University.
  109. Wang J.C. Young’s modulus of porous materials. // J. Mater. Sci, 1984. V. 19. — P. 801−814.
  110. Phani K.K., Niyogi S. K. Young’s Modulus of Porous Brittle Solids //J. Mater. Sci, 1987.-V. 22. P.257−263
  111. Phani К. K., Niyogi S. K. Elastic Modulus-Porosity Relation in Polycrystalline Rare-Earth Oxides // J. Am. Ceram. Soc, 1987. V.70. — P.362 — 366
  112. RamakrishnanN., Arunachalam V. S. Effective Elastic Moduli of Porous Ceramic Materials // J. Am. Ceram. Soc, 1993. V.76. — P. 2745−2752
  113. Lu G., Lu G. Q., Xiao Z. M. Mechanical Properties of Porous Materials // J. Porous. Mater. 1999. — V. 6 — P.359−368.
  114. Panakkal J.P., Willems H., Arnold W. Nondestructive evaluation of elastic parameters of sintered iron powder compacts. // J. Mater. Sci, 1990. V.25. — P. 1397−1402.
  115. Maitra A.K., Phani K.K. Ultrasonic evaluation of elastic parameters of sintered compacts. // J. Mater. Sci, 1994. V.29. — P. 4415−4419.
  116. Duckworth W. Discussion of Ryshkewitch Paper // J. Am. Ceram. Soc, 1953. V. 36. -P. 68 -75.
  117. Spriggs R. M. Expression for Effect of Porosity on Elastic Modulus ofPolycrystalline Refractory Materials, Particularly Aluminum Oxide // J. Am. Ceram. Soc, 1961. V. 44. — P.628−629.
  118. R. Paskaramoorthya, S.A. Meguid. On the dynamic behavior of porous materials. // Int. J. of Solids and Structures, 2000.-V. 37. P.2341−2358.
  119. Zhou F., Molinari, Ramesh K.T. A cohesive model based fragmentation analysis: effect of strain rate and initial defects distribution. // Int. J. Solid Struct, 2005. V. 42. — P. 5181−5207.
  120. S., Rangaswamy K., Geubelle P. H. // Acta Materialia, 2005. V. 53. — p. 823 834.
  121. Neuber H., Hahn H.G. Stress concentration in scientific research and engineering. // App. Mech. Rev. 1966.-№ 19.-p. 187−199.
  122. С.П., Хан Вэй, Ли Дунмы и др. Механическое поведение пористого диоксида циркония при активной деформации сжатия // Письма в ЖТФ. 1999. — Т.25. — № 17. -С. 44−48.
  123. С.Н., Масловский В. И., Буякова С. П. и др. Негуковское поведение пористого диоксида циркония при активной деформации сжатием // ЖТФ. 2002. — Т.72. — № 3. -С. 38−42.
  124. С.Г., Моисеенко Д. Д., Дмитриев А. И. и др. О возможности компьютерного конструирования материалов с высокопористой и каркасной структурой на основе метода подвижных клеточных автоматов // Письма в ЖТФ. 1998. — Т.24. — № 4. — С. 71−76.
  125. Needleman A. Void growth in an elastic plastic medium. // J. Appl. Mech, 1972. V. 41.-P. 964−970.
  126. Rice R. W. Comparison of Stress Concentration versus Minimum Solid Area Based Mechanical Property-Porosity Relations // J. Mater. Sci, 1993. V. 28. — P. 2187−2190.
  127. Koplik J., Needleman A. Void growth and coalescence in porous plastic solids. // Int. J. Sol. and Struct. V.24. — p. 835 — 853.
  128. Tvergaard V. Influence of voids on shear band instabilities under plane strain conditions. // Int. J. Fracture, 1981. V. 17. — p. 389−407.
  129. Tvergaard V. On localization in ductile materials containing spherical voids. // Int. J. Fracture, 1982. № 18. — p. 237−252.
  130. Tvergaard V. Failure by ductile cavity growth at a metal ceramic interface. // Acta. Metall. Mater, 1991. V.39. — P. 419−426.
  131. Tvergaard V. Analysis of tensile properties flow a whisker reinforced metal matrix composite.//Acta. Metall. Mater, 1990.-V. 38.-P. 185- 194.
  132. Tvergaard V., Huang Y., Hutchinson. J. W. Cavitation instabilities in a power hardening elastic plastic solid. // Eur. J. Mech. A: Solids, 1992. -№ 11. P.215 — 231.
  133. Faleskog J., Shih C. F. Micromechanics of coalescence I. Synergistic effects of elasticity, plastic yielding and multi-size scale voids. // J. Mech. Phys. Solids, 1997. V. 45. — P. 21−50.
  134. Tvergaard V. Effect of void size difference on growth and cavitation instabilities. // J. Mech. Phys. Sol., 1996. -V. 44. P.1237−1253.
  135. Bonora N., Ruggiero A., Esposito L., Gentile D. CDM modeling of ductile failure in fer-ritic steels: Assessment of the geometry transferability of model parameters // Int. J. Plasticity, 2006. -V. 22.-P. 2015−2047.
  136. C.H., Буякова С. П., Масловский В.И.Микромеханическая неустойчивость при деформации пористых керамических материалов. // Физическая мезомеханика. 2004. № 7. — С.131−134.
  137. Lam D. С. С., Lange F. F., Evans A. G. Mechanical Properties of Partially Dense Alumina Produced from Powder Compacts // J. Am. Ceram. Soc. 1993. — V.77. -P. 113−117.
  138. Nanjangud S. C., Brezny R., Green D. J. Strength and Young’s Modulus Behavior of a Partially Sintered Porous Alumina // J. Am. Ceram. Soc. 1995. -V. 78 — P. 266−268
  139. Hardy D., Green D. J. Mechanical Properties of a Partially Sintered Alumina // J. Eur. Ceram. Soc. 1995. — 15. — p. 769−775.
  140. С.П. Модель упругопластческого деформирования материалов на основе калибровочной теории дефектов с учетом диссипации энергии. // Прикладная механика и техническая физика. 2005. — № 2. — С. 177−189
  141. А.В., Пашков С. В. Разрушение замкнутых камер скользящей детонационной волной. // Четвертая межд. школа-семинар «Внутрикамерные процессы, горение и газовая динамика дисперсных систем «/ Сб. материалов. Санкт-Петербург. — 2004. — С. 153 158
  142. A.JI. Физика и геометрия беспорядка. Библиотечка «Квант», выпуск 19. — М.: Из-во Наука, 1982. 265 с
  143. Ahrens T.J. Equation of state / In: High-Pressure Shock Compression of solids/ Eds: Asay J.R., Shahinpoor M. N-Y., Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 1993. P. 75−113.
  144. Gust W.H., Royce E.B. Dynamic yield strengths of B4C, BeO and AI2O3 ceramics // J. Appl. Phys. 1971. — V. 42.-P.276.
  145. Г. Дж., Эшби М. Ф. Карты механизмов деформации / Челябинск: Металлургия.-1989. 328 с.
  146. Johnson G.R., and Holmquist T.J. An Improved computational constitutive model for brittle materials / In: High Pressure Science and Technology-1993, AIP Press. 1994. -P 981−984.
  147. Испытание материалов. Справочник /Под ред. X. Блюменауэра. Пер. с нем. М.: Металлургия, 1979. 448 с.
  148. Satapathy S. Dynamic spherical cavity expansion in brittle ceramics //Int. J. Solids and Structures, 2001. V. 38. -P. 5833−5845
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!