Dr. Phys. & Math. Sci., Professor; Leading Researcher; Dept. of Applied Mathematics and Computer Science; Chief Researcher; Lab. of Simulation of Physical and Mechanical Processes
доктор физико-математических наук, профессор; ведущий научный сотрудник; каф. прикладной математики и информатики; главный научный сотрудник; лаб. моделирования физико-механических процессов
Dr. Phys. & Math. Sci., Professor; Chief Researcher; Lab. of Physical and Mechanical Testing of Materials; Head of Dept.; Dept of Hoisting-and-transport Machines and Machine Repair
доктор физико-математических наук, профессор; главный научный сотрудник; лаб. физико-механических испытаний материалов; заведующий кафедрой; каф. подъемно-транспортных машин и машиноремонта
Cand. Techn. Sci.; Researcher; Dept. of Applied Mathematics and Computer Science; Researcher; Lab. of Physical and Mechanical Testing of Materials
кандидат технических наук; научный сотрудник; каф. прикладной математики и информатики; научный сотрудник; лаб. физико-механических испытаний материалов
Cand. Techn. Sci.; Researcher; Dept. of Applied Mathematics and Computer Science; Researcher; Lab. of Physical and Mechanical Testing of Materials
кандидат технических наук; научный сотрудник; каф. прикладной математики и информатики; научный сотрудник; лаб. физико-механических испытаний материалов
Cand. Techn. Sci.; Researcher; Dept. of Applied Mathematics and Computer Science; Researcher; Lab. of Simulation of Physical and Mechanical Processes
кандидат технических наук; научный сотрудник; каф. прикладной математики и информатики; научный сотрудник; лаб. моделирования физико-механических процессов
The problem of assessing the strength and resource of critical engineering objects is considered. The operating conditions of objects are characterized by high-temperature non-stationary thermomechanical effects, which lead to degradation of the initial strength properties of structural materials by the mechanism of long-term strength.
From the standpoint of the mechanics of a damaged medium, a mathematical model has been developed that describes the kinetics of the stress-strain state and the accumulation of damage during material degradation by the mechanism of long-term strength under conditions of a complex multiaxial stress state.
An experimental-theoretical method for finding the material parameters and scalar functions of the constitutive relations of the mechanics of a damaged medium based on the results of specially set experiments on laboratory samples is proposed.
The results of experimental studies and numerical modeling of the short-term high-temperature creep of VT6 titanium alloy under uniaxial and multiaxial stress states are presented. The numerical results are compared with the data of field experiments. Particular attention is paid to the issues of modeling the process of unsteady creep for complex deformation modes, accompanied by the rotation of the main areas of stress tensors, deformations and creep deformations, taking into account the effect of an aggressive environment, which is simulated by preliminary hydrogenation of laboratory samples to various hydrogen concentrations by mass.
It is shown that the developed version of the constitutive relations of the mechanics of a damaged medium allows, with sufficient accuracy for engineering calculations, to describe unsteady creep and long-term strength of structural alloys under multiaxial stress states, taking into account the effect of an aggressive medium (hydrogen corrosion).
Рассматривается проблема оценки прочности и ресурса ответственных инженерных объектов, условия эксплуатации которых характеризуются высокотемпературными нестационарными термомеханическими воздействиями, приводящими к деградации начальных прочностных свойств конструкционных материалов (металлов и их сплавов) по механизму длительной прочности.
С позиции механики поврежденной среды развита математическая модель, описывающая кинетику напряженно-деформированного состояния и накопления повреждений при деградации материала по механизму длительной прочности в условиях сложного многоосного напряженного состояния.
Предложена экспериментально-теоретическая методика нахождения материальных параметров и скалярных функций определяющих соотношений механики поврежденной среды по результатам специально поставленных экспериментов на лабораторных образцах.Приводятся результаты экспериментальных исследований и численного моделирования процесса кратковременной высокотемпературной ползучести титанового сплава ВТ6 при одноосных и многоосных напряженных состояниях. Численные результаты сравниваются с данными натурных экспериментов. Особое внимание уделяется вопросам моделирования процесса нестационарной ползучести для сложных режимов деформирования, сопровождающихся вращением главных площадок тензоров напряжений, деформаций и деформаций ползучести с учетом воздействия агрессивной среды, которая имитируется путем предварительного наводораживания лабораторных образцов до различной концентрации водорода по массе.
Показано, что развитый вариант определяющих соотношений механики поврежденной среды позволяет с достаточной для инженерных расчетов точностью описывать процессы нестационарной ползучести и длительной прочности конструкционных сплавов при многоосных напряженных состояниях с учетом воздействия агрессивной среды (водородной коррозии).