Моделирование пластического деформирования цилиндрического образца при торцевом сжатии
Разработаны математические модели и информационные технологии экспериментальноаналитического определения напряженно-деформированного состояния и предельной накопленной деформации материала на бочкообразной боковой поверхности цилиндрического образца при торцевом сжатии. Впервые построена модель, поз...
Gespeichert in:
Datum: | 2011 |
---|---|
Hauptverfasser: | , , |
Format: | Artikel |
Sprache: | Russian |
Veröffentlicht: |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
2011
|
Schriftenreihe: | Проблемы прочности |
Schlagworte: | |
Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/95205 |
Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Zitieren: | Моделирование пластического деформирования цилиндрического образца при торцевом сжатии / В.М. Михалевич, А.А. Лебедев, Ю.В. Добранюк // Проблемы прочности. — 2011. — № 6. — С. 5-22. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-95205 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-952052016-02-18T03:01:46Z Моделирование пластического деформирования цилиндрического образца при торцевом сжатии Михалевич, В.М. Лебедев, А.А. Добранюк, Ю.В. Научно-технический раздел Разработаны математические модели и информационные технологии экспериментальноаналитического определения напряженно-деформированного состояния и предельной накопленной деформации материала на бочкообразной боковой поверхности цилиндрического образца при торцевом сжатии. Впервые построена модель, позволяющая прогнозировать предельную накопленную пластическую деформацию, в виде аналитической зависимости между компонентами пластических деформаций, отражающей указанные условия нестационарного деформирования. Розроблено математичні моделі й інформаційні технології експериментальноаналітичного визначення напружено-деформованого стану та граничної накопиченої деформації матеріалу на бочкоподібній бічній поверхні циліндрич- ного зразка під час торцевого стиску. Вперше побудовано модель, що дозволяє визначати граничну накопичену пластичну деформацію, у вигляді аналітичної залежності між компонентами пластичних деформацій, які відображують зазначені умови нестаціонарного деформування. 2011 Article Моделирование пластического деформирования цилиндрического образца при торцевом сжатии / В.М. Михалевич, А.А. Лебедев, Ю.В. Добранюк // Проблемы прочности. — 2011. — № 6. — С. 5-22. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 0556-171X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/95205 539.4 ru Проблемы прочности Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Russian |
topic |
Научно-технический раздел Научно-технический раздел |
spellingShingle |
Научно-технический раздел Научно-технический раздел Михалевич, В.М. Лебедев, А.А. Добранюк, Ю.В. Моделирование пластического деформирования цилиндрического образца при торцевом сжатии Проблемы прочности |
description |
Разработаны математические модели и информационные технологии экспериментальноаналитического определения напряженно-деформированного состояния и предельной накопленной деформации материала на бочкообразной боковой поверхности цилиндрического образца при торцевом сжатии. Впервые построена модель, позволяющая прогнозировать
предельную накопленную пластическую деформацию, в виде аналитической зависимости между компонентами пластических деформаций, отражающей указанные условия нестационарного деформирования. |
format |
Article |
author |
Михалевич, В.М. Лебедев, А.А. Добранюк, Ю.В. |
author_facet |
Михалевич, В.М. Лебедев, А.А. Добранюк, Ю.В. |
author_sort |
Михалевич, В.М. |
title |
Моделирование пластического деформирования цилиндрического образца при торцевом сжатии |
title_short |
Моделирование пластического деформирования цилиндрического образца при торцевом сжатии |
title_full |
Моделирование пластического деформирования цилиндрического образца при торцевом сжатии |
title_fullStr |
Моделирование пластического деформирования цилиндрического образца при торцевом сжатии |
title_full_unstemmed |
Моделирование пластического деформирования цилиндрического образца при торцевом сжатии |
title_sort |
моделирование пластического деформирования цилиндрического образца при торцевом сжатии |
publisher |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
publishDate |
2011 |
topic_facet |
Научно-технический раздел |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/95205 |
citation_txt |
Моделирование пластического деформирования цилиндрического образца при торцевом сжатии / В.М. Михалевич, А.А. Лебедев, Ю.В. Добранюк // Проблемы прочности. — 2011. — № 6. — С. 5-22. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
series |
Проблемы прочности |
work_keys_str_mv |
AT mihalevičvm modelirovanieplastičeskogodeformirovaniâcilindričeskogoobrazcapritorcevomsžatii AT lebedevaa modelirovanieplastičeskogodeformirovaniâcilindričeskogoobrazcapritorcevomsžatii AT dobranûkûv modelirovanieplastičeskogodeformirovaniâcilindričeskogoobrazcapritorcevomsžatii |
first_indexed |
2025-07-07T01:56:17Z |
last_indexed |
2025-07-07T01:56:17Z |
_version_ |
1836951407559704576 |
fulltext |
ÍÀÓ×ÍÎ-ÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÈÉ
ÐÀÇÄÅË
ÓÄÊ 539.4
Ìîäåëèðîâàíèå ïëàñòè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ öèëèíäðè÷åñêîãî
îáðàçöà ïðè òîðöåâîì ñæàòèè
Â. Ì. Ìèõàëåâè÷à, À. À. Ëåáåäåâá, Þ. Â. Äîáðàíþêà
à Âèííèöêèé íàöèîíàëüíûé òåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò, Âèííèöà, Óêðàèíà
á Èíñòèòóò ïðîáëåì ïðî÷íîñòè èì. Ã. Ñ. Ïèñàðåíêî ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ, Óêðàèíà
Ðàçðàáîòàíû ìàòåìàòè÷åñêèå ìîäåëè è èíôîðìàöèîííûå òåõíîëîãèè ýêñïåðèìåíòàëüíî-
àíàëèòè÷åñêîãî îïðåäåëåíèÿ íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ è ïðåäåëüíîé íàêîï-
ëåííîé äåôîðìàöèè ìàòåðèàëà íà áî÷êîîáðàçíîé áîêîâîé ïîâåðõíîñòè öèëèíäðè÷åñêîãî
îáðàçöà ïðè òîðöåâîì ñæàòèè. Âïåðâûå ïîñòðîåíà ìîäåëü, ïîçâîëÿþùàÿ ïðîãíîçèðîâàòü
ïðåäåëüíóþ íàêîïëåííóþ ïëàñòè÷åñêóþ äåôîðìàöèþ, â âèäå àíàëèòè÷åñêîé çàâèñèìîñòè
ìåæäó êîìïîíåíòàìè ïëàñòè÷åñêèõ äåôîðìàöèé, îòðàæàþùåé óêàçàííûå óñëîâèÿ íåñòà-
öèîíàðíîãî äåôîðìèðîâàíèÿ.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ïðåäåëüíàÿ íàêîïëåííàÿ äåôîðìàöèÿ, íåñòàöèîíàðíîå äå-
ôîðìèðîâàíèå, îñåñèììåòðè÷íîå ñæàòèå.
Ââåäåíèå. Îñåñèììåòðè÷íîå ñæàòèå öèëèíäðè÷åñêèõ îáðàçöîâ ÿâëÿåòñÿ
îäíèì èç âàæíåéøèõ ìåòîäîâ ëàáîðàòîðíûõ èñïûòàíèé, ïðîâîäèìûõ ñ öåëüþ
îïðåäåëåíèÿ ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëîâ, êîòîðûå íåîáõîäèìû ïðè
ðàçðàáîòêå ìíîãèõ ðàñïðîñòðàíåííûõ òåõíîëîãè÷åñêèõ îïåðàöèé, â ÷àñòíîñ-
òè ïðè îñàäêå. Êàê èçâåñòíî [1], ïðè ñæàòèè öèëèíäðè÷åñêèõ îáðàçöîâ èç
ìàëîïëàñòè÷íûõ ìàòåðèàëîâ íà áîêîâîé ïîâåðõíîñòè îáðàçóþòñÿ òðåùèíû.
Ñòåïåíü îñàäêè, ïðè êîòîðîé ïîÿâëÿþòñÿ òðåùèíû, çàâèñèò îò èíòåíñèâíîñòè
áî÷êîîáðàçîâàíèÿ, â ñâîþ î÷åðåäü, çàâèñÿùåãî îò óñëîâèé òðåíèÿ íà òîðöàõ
îáðàçöà [1]. Ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè âîçíèê çíà÷èòåëüíûé ðàçðûâ ìåæäó
ñîâðåìåííûìè âîçìîæíîñòÿìè èíôîðìàöèîííûõ òåõíîëîãèé è ñóùåñòâóþ-
ùèìè ìåòîäèêàìè îïðåäåëåíèÿ íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ è
ïðåäåëüíûõ ïëàñòè÷åñêèõ äåôîðìàöèé ìàòåðèàëà ïðè íåñòàöèîíàðíûõ ïðî-
öåññàõ íà áîêîâîé ïîâåðõíîñòè öèëèíäðè÷åñêîãî îáðàçöà ïðè ñæàòèè. Ïîäîá-
íàÿ ñèòóàöèÿ ïðèâîäèò ê íåîïðàâäàííûì èíòåëëåêòóàëüíûì è âðåìåííûì
çàòðàòàì èññëåäîâàòåëåé è èíæåíåðîâ ïðè ðåøåíèè ìíîãèõ íàó÷íûõ è òåõíî-
ëîãè÷åñêèõ çàäà÷, à òàêæå ê ïîãðåøíîñòÿì, êîòîðûå âîçíèêàþò èç-çà ñóáúåê-
òèâèçìà ñïåöèàëèñòà ïðè ïîñòðîåíèè ñîîòâåòñòâóþùèõ ìàòåìàòè÷åñêèõ ìî-
äåëåé.
×òî êàñàåòñÿ ÷èñëåííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ïðîöåññîâ äåôîðìèðîâàíèÿ ñ
ïîìîùüþ ñîâðåìåííûõ ïðîãðàììíûõ êîìïëåêñîâ (íàïðèìåð, Q-form, D-form,
ANSYS), òî â ýòîì îòíîøåíèè íàêîïëåíèå ýêñïåðèìåíòàëüíî-àíàëèòè÷åñêèõ
© Â. Ì. ÌÈÕÀËÅÂÈ×, À. À. ËÅÁÅÄÅÂ, Þ. Â. ÄÎÁÐÀÍÞÊ, 2011
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 6 5
ðåçóëüòàòîâ âñåãäà áóäåò àêòóàëüíûì ïðè èõ îñâîåíèè è àäàïòàöèè äëÿ
ìîäåëèðîâàíèÿ ïëàñòè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ìàòåðèàëîâ.
Àïïðîêñèìàöèÿ çàâèñèìîñòè ìåæäó îñåâîé è îêðóæíîé äåôîðìàöèÿ-
ìè. Íà áîêîâóþ ïîâåðõíîñòü öèëèíäðè÷åñêîãî îáðàçöà â ñðåäíåé ïî âûñîòå
çîíå íàíîñèòñÿ äåëèòåëüíàÿ ñåòêà. Ïî ðåçóëüòàòàì èçìåðåíèé èñêàæåííîé
äåëèòåëüíîé ñåòêè íà ïðîìåæóòî÷íûõ ñòàäèÿõ äåôîðìèðîâàíèÿ óñòàíàâëè-
âàåòñÿ çàâèñèìîñòü ìåæäó îñåâîé � z è îêðóæíîé �� äåôîðìàöèÿìè
� ��z F� ( ) (1)
â âèäå òàáëè÷íî çàäàííîé ôóíêöèè. Äåôîðìàöèè � z è �� îïðåäåëÿþòñÿ êàê
íàòóðàëüíûå ëîãàðèôìû îòíîøåíèé òåêóùèõ ðàçìåðîâ îáðàçöîâ ê íà÷àëü-
íûì.
Íåèçâåñòíû ôèçè÷åñêèå ïðåäïîñûëêè äëÿ ïîñòðîåíèÿ (1), îäíàêî ìîæíî
ñôîðìóëèðîâàòü óñëîâèÿ, óäîâëåòâîðÿþùèå äèôôåðåíöèàëüíîìó óðàâíåíèþ
d
d
f
z�
�
�
�
�� ( ), (2)
áîëåå îáùåå âûðàæåíèå êîòîðîãî èìååò âèä
�
d
d
z
z
�
�
� �
�
�, , .
�
�
�
�
�
��0 (3)
Òàêèìè óñëîâèÿìè ÿâëÿþòñÿ ñëåäóþùèå.
 íà÷àëüíûé ìîìåíò ïðè �� �0 èìååò ìåñòî ïðîñòîå ñæàòèå
d
d
z�
��
��2. (4)
Ñ óâåëè÷åíèåì �� , ââèäó ðàçâèòèÿ áî÷êîîáðàçíîñòè áîêîâîé ïîâåðõ-
íîñòè, îòíîøåíèå ïðèðàùåíèé îñåâîé è îêðóæíîé äåôîðìàöèé óâåëè÷è-
âàåòñÿ (ïî àáñîëþòíîé âåëè÷èíå óìåíüøàåòñÿ):
d
d
d
d
d
d
z
z
�
�
�
�
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
�
2
2
0. (5)
Ïðè íåîãðàíè÷åííîì ïîâûøåíèè äåôîðìàöèè ïîëó÷èì
lim .�
�
�
�
���
��
d
d
z 1
2
(6)
Â. Ì. Ìèõàëåâè÷, À. À. Ëåáåäåâ, Þ. Â. Äîáðàíþê
6 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 6
Ò
à
á
ë
è
ö
à
1
À
ï
ï
ð
îê
ñè
ì
àö
è
è
çà
âè
ñè
ì
îñ
òè
ì
åæ
äó
îñ
åâ
îé
� z
è
îê
ð
óæ
í
îé
� �
äå
ô
îð
ì
àö
è
ÿ
ì
è
À
ï
ï
ð
î
ê
ñè
ì
àö
è
ÿ
â
â
è
ä
å
ä
è
ô
ô
åð
åí
ö
è
àë
ü
í
î
ãî
ó
ð
àâ
í
åí
è
ÿ
À
ï
ï
ð
î
ê
ñè
ì
àö
è
ÿ
â
â
è
ä
å
ð
åø
åí
è
ÿ
ñî
î
òâ
åò
ñò
â
ó
þ
ù
åã
î
ä
è
ô
ô
åð
åí
ö
è
àë
ü
í
î
ãî
ó
ð
àâ
í
åí
è
ÿ
Ï
àð
àì
åò
ð
è
÷
åñ
ê
î
å
ï
ð
åä
ñò
àâ
ë
åí
è
å
àï
ï
ð
î
ê
ñè
ì
àö
è
è
â
â
è
ä
å
ð
åø
åí
è
ÿ
ñî
î
òâ
åò
ñò
â
ó
þ
ù
åã
î
ä
è
ô
ô
åð
åí
ö
è
àë
ü
í
î
ãî
ó
ð
àâ
í
åí
è
ÿ
d d
m
m
z� �
�
�
�
�
�
�
�
1 2
3 2
2
2
2
,
m
�
0
(7
)
�
�
�
�
�
z
m
m
�
�
�
�
� �
1 2
3 2
ar
ct
g
(1
2
)
� ��
� �
�
�
� �� ��
m
t
m
t
t
z
tg
tg
(
),
(
(
)
),
2
3
t
�
� ��
� ��
0
2
,
�
(1
9
)
d d
p
p
z
z
� �
�
�
�
�
�
�
1 2
3 2
2
2
2
,
p
�
0
(8
)
�
�
�
�
�
�
�
�
� �
2
3
2
z
z
p
p
ar
ct
g
(1
3
)
� � �z
p
t
p
t
t
�
�
�
�
� � �
2 4
3
tg tg
(
),
(
(
)
),
t
�
� ��
� ��
0
2
,
�
(2
0
)
d d
e
z
m
� � �
� �
�
�
�
�
1 2
3 2
/
,
m
�
0
(9
)
�
� �
� �
z
m
m
e
�
�
�
�
�
1 2
3 2
1
(
)
/
(1
4
)
� ��
�
�
�
�
�
�
� �� ��
m
t
m
t
t
z
ln
(
),
[l
n
(
)
],
1
2
1
3
t
�
[
,
)
0
1
(2
1
)
d d
a
e
z
b
� � �
� �
�
�
�
,
a
�
0
,
b
�
0
(1
0
)
�
� �
z
b
a b
e
�
�
�
(
)1
(1
5
)
� ��
�
�
�
�
�
� �� � �� �
1
1
b
t
a b
t
z
ln
(
),
,
t
�
[
,
)
0
1
(2
2
)
Ï
ð
è
ì
å÷
àí
è
å.
m
,
p
,
a
,
b
–
ï
àð
àì
åò
ð
û
àï
ï
ð
î
ê
ñè
ì
àö
è
é
;
t
–
ï
àð
àì
åò
ð
,
õ
àð
àê
òå
ð
è
çó
þ
ù
è
é
ñò
àä
è
þ
ï
ð
î
ö
åñ
ñà
ï
ë
àñ
òè
÷
åñ
ê
î
ãî
ä
åô
î
ð
ì
è
ð
î
â
àí
è
ÿ
.
Ò
à
á
ë
è
ö
à
2
Ï
àð
àì
åò
ð
û
àï
ï
ð
îê
ñè
ì
àö
è
é
çà
âè
ñè
ì
îñ
òè
ì
åæ
äó
ê
îì
ï
îí
åí
òà
ì
è
äå
ô
îð
ì
àö
è
é
Â
è
ä
àï
ï
ð
î
ê
ñè
ì
àö
è
è
�
� �
z
f
�
(
)
Ç
í
à÷
åí
è
ÿ
ï
àð
àì
åò
ð
î
â
Ñ
ó
ì
ì
à
ê
â
àä
ð
àò
î
â
ð
àñ
õ
î
æ
ä
åí
è
é
S
ì
åæ
ä
ó
ð
àñ
÷
åò
í
û
ì
è
è
ýê
ñï
åð
è
ì
åí
òà
ë
ü
í
û
ì
è
ä
àí
í
û
ì
è
(1
2
)
m
�
0
5,
0
,0
0
1
0
8
1
(1
3
)
p
�
0
8
5
7
,
0
,0
0
1
0
8
0
(1
4
)
m
�
0
8
6
6
,
0
,0
0
2
8
7
4
(1
5
)
a
�
2
1
5
,
;
b
�
1
0
5
7
,
0
,0
0
1
0
2
5
Ï
ð
è
ì
å÷
àí
è
å.
S
f
i
z
i
i
�
�
�
[[
]
([
]
)]
�
� �
2
ä
ë
ÿ
(1
2
),
(1
4
),
(1
5
);
S
i
i
z
i
�
�
�
[[
]
([
]
)]
�
�
�
�
2
ä
ë
ÿ
(1
3
).
Ìîäåëèðîâàíèå ïëàñòè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ...
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 6 7
Æåëàòåëüíî, ÷òîáû ôóíêöèè (2), (3) èìåëè òîëüêî îäèí ïàðàìåòð, çíà÷å-
íèå êîòîðîãî îïðåäåëÿåòñÿ ïî ýêñïåðèìåíòàëüíûì äàííûì.
Ñòðóêòóðà ôóíêöèé (2), (3) äîëæíà óäîâëåòâîðÿòü êàê òðåáîâàíèþ èíòå-
ãðèðóåìîñòè ñîîòâåòñòâóþùåãî äèôôåðåíöèàëüíîãî óðàâíåíèÿ, òàê è òðåáî-
âàíèþ ìèíèìàëüíîé âû÷èñëèòåëüíîé ñëîæíîñòè, â ÷àñòíîñòè, ïðè îïðåäåëå-
íèè ïðåäåëüíûõ ïëàñòè÷åñêèõ äåôîðìàöèé.
 ðàìêàõ ñôîðìóëèðîâàííûõ òðåáîâàíèé âûáîð ñòðóêòóðû ñîîòíîøåíèé
(2), (3) íå ÿâëÿåòñÿ îäíîçíà÷íûì. Ðàçðàáîòêà èíôîðìàöèîííûõ òåõíîëîãèé
ïðåäóñìàòðèâàåò ïîñòðîåíèå ðÿäà âûðàæåíèé äëÿ ïðåäîñòàâëåíèÿ èññëåäî-
âàòåëþ âîçìîæíîñòè âûáîðà àíàëèòè÷åñêîé çàâèñèìîñòè, íàèáîëåå ïîäõîäÿ-
ùåé äëÿ îïèñàíèÿ ïîëó÷åííûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ, êîòîðûå, â ñâîþ
î÷åðåäü, çàâèñÿò îò ìàòåðèàëà, îòíîøåíèÿ âûñîòû ê äèàìåòðó îáðàçöà, óñëî-
âèé òðåíèÿ íà òîðöàõ. Êðîìå òîãî, â ñâÿçè ñ íåîäíîçíà÷íîñòüþ âûáîðà
ñòðóêòóðû ñîîòíîøåíèé (2), (3) âîçíèêàåò íåîáõîäèìîñòü ïîäòâåðæäåíèÿ
äîñòîâåðíîñòè èõ âîññòàíîâëåíèÿ ïî ýêñïåðèìåíòàëüíûì äàííûì è ïîëó-
÷åííûõ íà èõ îñíîâå ðåçóëüòàòîâ ìîäåëèðîâàíèÿ ïëàñòè÷åñêîãî äåôîðìèðî-
âàíèÿ. Äåëî â òîì, ÷òî ïðè ìîäåëèðîâàíèè ïëàñòè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ
èñïîëüçóþòñÿ ïðîèçâîäíûå çàâèñèìîñòè (1), çíà÷åíèÿ êîòîðûõ ìîãóò ñóùåñò-
âåííî ðàçëè÷àòüñÿ äëÿ ðàçíûõ ìàòåìàòè÷åñêèõ åå ïðåäñòàâëåíèé, îïèñûâà-
þùèõ ñ îäèíàêîâîé òî÷íîñòüþ îäíè è òå æå ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå.
Âûðàæåíèå (7), ïðåäñòàâëåííîå â òàáë. 1, ïðåäëîæåíî Ã. À. Ñìèðíîâûì-
Àëÿåâûì [2], îñòàëüíûå ñîîòíîøåíèÿ – àâòîðàìè íàñòîÿùåé ðàáîòû. Çàâèñè-
ìîñòü (9) óäîâëåòâîðÿåò âñåì âûøåñôîðìóëèðîâàííûì òðåáîâàíèÿì, (7), (8) –
ïðèâîäÿò ê ñëîæíûì âû÷èñëèòåëüíûì îïåðàöèÿì, (10) – óäîâëåòâîðÿåò òîëü-
êî óñëîâèþ âûïóêëîñòè çàâèñèìîñòè (1).
 ðåçóëüòàòå ðåøåíèÿ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé (7)–(10) ñ ó÷åòîì
íà÷àëüíîãî óñëîâèÿ
� ��z | � �0 0 (11)
ïîëó÷åíû çàâèñèìîñòè (12)–(15), ïðèâåäåííûå â òàáë. 1.
Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïàðàìåòðîâ, âõîäÿùèõ â äàííûå àïïðîêñèìèðóþùèå
âûðàæåíèÿ, íåîáõîäèìî ïðîâåäåíèå èñïûòàíèé ñ ñîõðàíåíèåì íåèçìåííûìè
óñëîâèé òðåíèÿ íà òîðöàõ ïðè ñæàòèè îáðàçöà. Èçìåíÿÿ ýòè óñëîâèÿ, ýêñïå-
ðèìåíòàëüíî ïîëó÷àåì çàâèñèìîñòè, êîòîðûå ìîæíî àïïðîêñèìèðîâàòü îäíèì
èç ñîîòíîøåíèé (12)–(15) ïðè îáîñíîâàííîì âûáîðå çíà÷åíèé ñîîòâåòñò-
âóþùèõ ïàðàìåòðîâ. Çäåñü âàæíî, ÷òî äàííûå ïàðàìåòðû ïîëàãàþòñÿ íåèç-
ìåííûìè ïðè îïèñàíèè ðåçóëüòàòîâ èñïûòàíèÿ îáðàçöà.
Îïðåäåëåíèå çíà÷åíèé ïàðàìåòðîâ àïïðîêñèìàöèé ìåòîäîì íàèìåíüøèõ
êâàäðàòîâ ïðèâîäèò ê íåîáõîäèìîñòè ðåøåíèÿ òðàíñöåíäåíòíîãî óðàâíåíèÿ
ñëîæíîé ñòðóêòóðû (äëÿ (15) ðåøåíèÿ ñèñòåìû èç äâóõ òàêèõ óðàâíåíèé).
Ïîýòîìó ïàðàìåòðû óðàâíåíèÿ îïðåäåëÿëè ïóòåì íåïîñðåäñòâåííîé ìèíè-
ìèçàöèè ñóììû êâàäðàòîâ îòêëîíåíèé ñ èñïîëüçîâàíèåì ñòàíäàðòíîé êîìàí-
äû äîïîëíèòåëüíîãî ïàêåòà Optimization ñèñòåìû Maple è ïåðåïðîâåðÿëè ñ
ïîìîùüþ íàäñòðîéêè Microsoft Excel Solver.
Ýêñïåðèìåíòàëüíûå è ðàñ÷åòíûå ðåçóëüòàòû ïðèâåäåíû â òàáë. 2 è íà
ðèñ. 1. Ðàçëè÷èå â çíà÷åíèÿõ ñóììû êâàäðàòîâ ðàñõîæäåíèé ïîëó÷åííûõ äàí-
íûõ äëÿ ðàçíûõ àïïðîêñèìàöèé ëåæèò â ïðåäåëàõ ïîãðåøíîñòè òåõíè÷åñêèõ
8 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 6
Â. Ì. Ìèõàëåâè÷, À. À. Ëåáåäåâ, Þ. Â. Äîáðàíþê
èçìåðåíèé. Ïðè ýòîì íàèáîëüøèé èíòåðåñ ïðåäñòàâëÿþò íå ñàìè àïïðîêñèìà-
öèè, à ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà ïðåäåëüíûõ äåôîðìàöèé, êîòîðûå îáñóæäàþòñÿ íèæå.
Îïðåäåëåíèå íàêîïëåííîé ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè è èíòåíñèâ-
íîñòè ëîãàðèôìè÷åñêèõ äåôîðìàöèé. Ê àêòóàëüíûì çàäà÷àì îòíîñÿòñÿ
îïðåäåëåíèå íà îñíîâàíèè ïîñòðîåííûõ çàâèñèìîñòåé íàêîïëåííîé äåôîðìà-
öèè, îáîñíîâàíèå ïðåèìóùåñòâà äàííîé ìåðû â ñðàâíåíèè ñ èíòåíñèâíîñòüþ
ëîãàðèôìè÷åñêèõ äåôîðìàöèé, à òàêæå ðàçðàáîòêà íåêîòîðûõ ðåêîìåíäàöèé
ïî óïðîùåííîìó âû÷èñëåíèþ íàêîïëåííîé ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè áåç
ñóùåñòâåííîé ïîòåðè òî÷íîñòè.
Íàêîïëåííàÿ ïëàñòè÷åñêàÿ äåôîðìàöèÿ îïðåäåëÿåòñÿ ñëåäóþùèì îáðà-
çîì:
� �è è( ) ,t d�� (16)
ãäå d�è – èíòåíñèâíîñòü ïðèðàùåíèé äåôîðìàöèé,
d d d d dz z� � � � �� �è � � �
2 3
3
2 2 . (17)
Ïåðåïèøåì ñîîòíîøåíèå (16) ñ ó÷åòîì (17):
� �
�
�
�
�
��
� �
��
è ( )�
�
�
�
�
�
� � �
�
�
�
�
�
�
�
�
�2 3
3
1
2
0
d
d
d
d
d
z z
� . (18)
Äàëüíåéøèå ïðåîáðàçîâàíèÿ âûïîëíÿëè ñ èñïîëüçîâàíèåì ïàðàìåòðè-
÷åñêèõ ïðåäñòàâëåíèé (19)–(22) – òàáë. 1. Âûðàæåíèÿ (23)–(26) äëÿ îïðåäå-
ëåíèÿ íàêîïëåííîé ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè, ñîîòâåòñòâóþùèå ïðåäëîæåí-
íûì àïïðîêñèìàöèÿì, ïðèâåäåíû â òàáë. 3.
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 6 9
Ìîäåëèðîâàíèå ïëàñòè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ...
Ðèñ. 1. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå (òî÷êè) è ðàñ÷åòíûå (ëèíèè) çàâèñèìîñòè ìåæäó îñåâîé �z è
îêðóæíîé �� äåôîðìàöèÿìè äëÿ ñòàëè 10: 1 – � ��z ��2 ; 2, 3 – ðàñ÷åò ïî (12) (m� 0 5, ) è (14)
( , );m� 0 866 4, 5 – ðàñ÷åò ïî (13) (p� 0 857, ) è (15) (à� 2 15, ; b�1 057, ).
Ò
à
á
ë
è
ö
à
3
À
í
àë
è
òè
÷
åñ
ê
îå
ï
ð
åä
ñò
àâ
ë
åí
è
å
òð
àå
ê
òî
ð
è
è
äå
ô
îð
ì
àö
è
é
â
ê
îî
ð
äè
í
àò
àõ
�
�
�
è
Í
àê
î
ï
ë
åí
í
àÿ
ï
ë
àñ
òè
÷
åñ
ê
àÿ
ä
åô
î
ð
ì
àö
è
ÿ
� è
Ï
î
ê
àç
àò
åë
ü
í
àï
ð
ÿ
æ
åí
í
î
ãî
ñî
ñò
î
ÿ
í
è
ÿ
�
� è
(
,
)
co
s
(
)
,
t
m
m
x
d
x
t
�
�
� �
�� �
3
1 4
0
t
�
� ��
� ��
0
2
,
�
(2
3
)
�
(
)
co
s
(
)
co
s
(
)
,
t
t t
�
� �
1
3
1
3
2 4
t
�
� ��
� ��
0
2
,
�
(3
7
)
� è
(
,
)
co
s
(
)
,
t
p
p
x
d
x
t
�
�
� �
�� �
�
� �
�� � �
4
3
3
2
2
0
t
�
� ��
� ��
0
2
,
�
(2
4
)
�
(
)
si
n
(
)
si
n
(
)
,
t
t
t
�
�
�
3
1
1
32
4
t
�
� ��
� ��
0
2
,
�
(3
8
)
� è
(
,
)
(
)
t
m
m
x
d
x
t
�
�
�
� �
�� �
�
1
1
3
2
0
�
�
�
�
�
�
�
�
� �
�� ��
�
�
m
t t
t
2
4
1 3
1
3
1
1
1
3
1
1
2
1
3
1
2 2
2
ln
(
)
(
)
(
)
� �� �
� �� �,
t
�
[
,
)
0
1
(2
5
)
�
(
)
(
)
,
t
t
t
�
�
�
�
3
2
1
3
1
2
t
�
[
,
)
0
1
(3
9
)
� è
(
,
,
)
(
(
))
t
a
b
b
a
x
x
d
x
t
�
�
�
�
�
�
1
1
1 3
1
2
1
1
1
2
0
�
�
�
�
�
�
�
�
� �� ��
�
2
3
3
1
1
1
1
2
2
2
b
a
a
a
t
a
t
(
)
(
)
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� �
1 2
2
1
2
1
2
1
1
2
1
1
1
2
2
2
ln
(
)
(
)
(
)
a
a
a
a
t
a
t
a
t
�� ��
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
ln
(
(
)
(
)
)
(
)
(
)[
(
)
2
1
1
1
1
1
1
2
1
1
2
2
2
a
t
a
t
a
t
t
a
a
a
]
,
� �
�� �� �� ��
t
�
[
,
)
0
1
(2
6
)
�
(
)
[
(
)]
(
(
))
,
t
a
t
a
t
�
�
�
�
�
�
2
1
1
1
1 3
1
2
1
2
t
�
[
,
)
0
1
(4
0
)
Â. Ì. Ìèõàëåâè÷, À. À. Ëåáåäåâ, Þ. Â. Äîáðàíþê
10 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 6
Èíòåíñèâíîñòü ëîãàðèôìè÷åñêèõ äåôîðìàöèé
å t t t t tz zè ( ) ( ) ( ) ( ) ( )� � �
2 3
3
2 2� � � �� � (27)
äëÿ àïïðîêñèìàöèè (19) îïðåäåëÿåòñÿ âûðàæåíèåì
å t m m t tè tg( , ) ( ) ,� �2 23 (28)
ãäå m, t – ïàðàìåòðû, õàðàêòåðèçóþùèå óñëîâèÿ èñïûòàíèé è ñòàäèþ äåôîð-
ìèðîâàíèÿ ìåòàëëà.
 ðàáîòå [3] ïîêàçàíî, ÷òî íàêîïëåííàÿ äåôîðìàöèÿ (16) ïðîïîðöèîíàëü-
íà äëèíå äóãè òðàåêòîðèè äåôîðìàöèé â êîîðäèíàòàõ � z , �� , � r (� r – ðàäè-
àëüíàÿ äåôîðìàöèÿ), à èíòåíñèâíîñòü ëîãàðèôìè÷åñêèõ äåôîðìàöèé (27) –
äëèíå ðàäèóñ-âåêòîðà êîíå÷íîé òî÷êè ýòîé òðàåêòîðèè. Ñòðîãîå ðàâåíñòâî
ìåæäó óêàçàííûìè ìåðàìè äåôîðìàöèé èìååò ìåñòî òîëüêî äëÿ ïðÿìîëèíåé-
íûõ òðàåêòîðèé äåôîðìàöèé â äàííûõ êîîðäèíàòàõ.  ñâîþ î÷åðåäü, ïðÿìî-
ëèíåéíûå òðàåêòîðèè ïîðîæäàþòñÿ ïðîöåññàìè äåôîðìèðîâàíèÿ, ïðè êîòî-
ðûõ ñ ðîñòîì äåôîðìàöèé ñîîòíîøåíèÿ ïðèðàùåíèé äåôîðìàöèé îñòàþòñÿ
íåèçìåííûìè. Ïðè ñæàòèè öèëèíäðè÷åñêîãî îáðàçöà, â ñëó÷àå áî÷êîîáðàçî-
âàíèÿ, ñîîòíîøåíèå ïðèðàùåíèé äåôîðìàöèé èçìåíÿåòñÿ è, êàê áûëî ïîêà-
çàíî âûøå, ìîæåò áûòü îòðàæåíî, â ÷àñòíîñòè, çàâèñèìîñòüþ (7). Ðàçëè÷èå â
÷èñëîâûõ çíà÷åíèÿõ íàêîïëåííîé äåôîðìàöèè è èíòåíñèâíîñòè ëîãàðèôìè-
÷åñêèõ äåôîðìàöèé, îïðåäåëåííûõ íà îñíîâå ðàññìàòðèâàåìûõ ýêñïåðèìåí-
òàëüíûõ äàííûõ, ïðåäñòàâëåíî íà ðèñ. 2. Íàêîïëåííàÿ äåôîðìàöèÿ ìàëî
îòëè÷àåòñÿ îò èíòåíñèâíîñòè ëîãàðèôìè÷åñêèõ äåôîðìàöèé äëÿ çíà÷åíèé
àáñîëþòíîé âåëè÷èíû îñåâîé äåôîðìàöèè, íå ïðåâûøàþùåé 0,6. Ñ óâå-
ëè÷åíèåì àáñîëþòíîé âåëè÷èíû îñåâîé äåôîðìàöèè è ñ óìåíüøåíèåì ïàðà-
ìåòðà m ïîãðåøíîñòü çàìåòíî âîçðàñòàåò. Íåáîëüøîå ðàçëè÷èå ìåæäó íà-
êîïëåííîé äåôîðìàöèåé è èíòåíñèâíîñòüþ ëîãàðèôìè÷åñêèõ äåôîðìàöèé, à
òàêæå áîëåå ïðîñòîå âûðàæåíèå äëÿ âû÷èñëåíèÿ ïîñëåäíåé ïîçâîëèëè àâòî-
ðàì ïîñòðîèòü àïïðîêñèìàöèþ äëÿ âû÷èñëåíèÿ íàêîïëåííîé äåôîðìàöèè,
ïðåäñòàâëåííóþ ýëåìåíòàðíîé ôóíêöèåé [3]
m d m t t h t t
t
[ cos ( ) ] { ( ) ( )[ ,� � � � � �� 4 2 2
0
03 3 0 04305092� � tg 296 0( )t t� �
� � � � �0 01108086209 0 8263531073 0 1620140
2
0
4, ( ) , ( ) ,t t t t 3791 0
6( ) ]}.t t�
(29)
Ïîãðåøíîñòü ïðåäëîæåííîé àïïðîêñèìàöèè íå ïðåâûøàåò 0,08% äëÿ øè-
ðîêîãî äèàïàçîíà èçìåíåíèÿ ïàðàìåòðîâ m, t: m� [ , ; ],0 01 20 t� �[ ; , ].0 2 0 005�
Äëÿ ïîñòðîåíèÿ ýôôåêòèâíûõ ñõåì âû÷èñëåíèÿ ïðåäåëüíûõ äåôîðìàöèé
íåîáõîäèìî èç ïðåäñòàâëåíèÿ íàêîïëåííîé äåôîðìàöèè èñêëþ÷èòü èíòåãðàë,
êîòîðûé íåëüçÿ âûðàçèòü ÷åðåç ýëåìåíòàðíûå ôóíêöèè.
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 6 11
Ìîäåëèðîâàíèå ïëàñòè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ...
Ñëåäóåò çàìåòèòü, ÷òî çàìåíà ëåâîé ÷àñòè ñîîòíîøåíèÿ (29) ýëåìåíòàðíîé
ôóíêöèåé, ïðåäñòàâëÿþùåé ñîáîé âíåøíå íåãðîìîçäêîå âûðàæåíèå, îòíîñèòñÿ
ê çàäà÷å íåýëåìåíòàðíîé èëè âî âñÿêîì ñëó÷àå íåòðèâèàëüíîé. Ýòî ñâÿçàíî ñ
òåì, ÷òî äàííîå âûðàæåíèå çàâèñèò îò äâóõ àðãóìåíòîâ, ïðè÷åì ïî îäíîé èç
ïåðåìåííûõ ÿâëÿåòñÿ ðàñõîäÿùèìñÿ íåñîáñòâåííûì èíòåãðàëîì âòîðîãî ðîäà.
×òî êàñàåòñÿ ñîîòíîøåíèÿ (26), òî, íåñìîòðÿ íà âíåøíå áîëåå ãðî-
ìîçäêèé â ñðàâíåíèè ñ (23) èëè (24) âèä, âû÷èñëåíèÿ ñ åãî ïîìîùüþ
âûïîëíÿþòñÿ áûñòðåå, ïîñêîëüêó èñêëþ÷àåòñÿ íåîáõîäèìîñòü ÷èñëåííîãî
èíòåãðèðîâàíèÿ.
Îïðåäåëåíèå íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ. Ïðè îïðåäåëåíèè íàïðÿæåí-
íîãî ñîñòîÿíèÿ èñïîëüçîâàëè äåôîðìàöèîííóþ òåîðèþ ïëàñòè÷íîñòè:
s
eij ij�
2
3
�
�è
è
, (30)
ãäå sij – äåâèàòîð íàïðÿæåíèé, sij ij� �� �; � ij – òåíçîð íàïðÿæåíèé; � –
ñðåäíåå íàïðÿæåíèå; � ij – ëîãàðèôìè÷åñêèå äåôîðìàöèè, è òåîðèþ òå÷åíèÿ:
s
d
dij ij�
2
3
�
�
�è
è
. (31)
Ó÷èòûâàÿ, ÷òî íà ñâîáîäíîé ïîâåðõíîñòè íîðìàëüíîå íàïðÿæåíèå � r
ðàâíî íóëþ, íà îñíîâàíèè ñîîòíîøåíèé òåîðèè òå÷åíèÿ ïîëó÷àåì
� �
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
2
3
2
1
1
3
2 1
2
è
d
d
d
d
z
z
;
(32)
12 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 6
Â. Ì. Ìèõàëåâè÷, À. À. Ëåáåäåâ, Þ. Â. Äîáðàíþê
Ðèñ. 2. Çàâèñèìîñòü íàêîïëåííîé äåôîðìàöèè è èíòåíñèâíîñòè ëîãàðèôìè÷åñêèõ äåôîðìàöèé
îò âåëè÷èíû îñåâîé äåôîðìàöèè (m� 0 5, ): 1 – íàêîïëåííàÿ äåôîðìàöèÿ (23); 2 – èíòåíñèâ-
íîñòü ëîãàðèôìè÷åñêèõ äåôîðìàöèé (28); 3 – � �è �� z .
� �
�
�
�
�
�
�
z
z
z
d
d
d
d
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
2
3
2 1
1
1
3
2 1
2
è .
(33)
 òåîðèè äåôîðìèðóåìîñòè òðàäèöèîííî èñïîëüçóåòñÿ ïîêàçàòåëü íàïðÿ-
æåííîãî ñîñòîÿíèÿ � [1, 2, 4]:
�
�
�
�
3
è
. (34)
Òåîðåòè÷åñêîå îáîñíîâàíèå äàííîãî ïîêàçàòåëÿ âûïîëíåíî ðàíåå [5], â
÷àñòíîñòè, ïîêàçàíû åãî ïðåèìóùåñòâà ïðè èññëåäîâàíèè ïëîñêîãî íàïðÿ-
æåííîãî ñîñòîÿíèÿ.
Ñîãëàñíî òåîðèè òå÷åíèÿ, ïîêàçàòåëü � îïðåäåëÿåòñÿ ñëåäóþùèì âûðà-
æåíèåì
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
2 1
1
1
3
2 1
2
d
d
d
d
z
z
. (35)
Ñ ó÷åòîì (7) ïîëó÷èì
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
2
1
2
3
2
1
3
2
2 2
4
2 2 2
m
m
m
m
( )
( )
, ��[ , ),0 � (36)
à ñ èñïîëüçîâàíèåì ïàðàìåòðè÷åñêîãî ïðåäñòàâëåíèÿ (19) – ñîîòíîøåíèå (37)
â òàáë. 3. Òàì æå ïðèâåäåíû âûðàæåíèÿ (38)–(40), ñîîòâåòñòâóþùèå äðóãèì
àïïðîêñèìàöèÿì, àíàëèç êîòîðûõ ïîçâîëÿåò îáíàðóæèòü âàæíîå ïðåèìóùåñò-
âî ïàðàìåòðè÷åñêèõ ïðåäñòàâëåíèé (19)–(22): ïîêàçàòåëü � îïðåäåëÿåòñÿ
òîëüêî ïàðàìåòðîì ïðîöåññà t è íå çàâèñèò îò âåëè÷èí m, p, a, b, õà-
ðàêòåðèçóþùèõ óñëîâèÿ èñïûòàíèÿ îáðàçöà, òîãäà êàê ïî âûðàæåíèþ (36) �
ÿâëÿåòñÿ ôóíêöèåé äâóõ àðãóìåíòîâ.
Ñîãëàñíî äåôîðìàöèîííîé òåîðèè, àíàëîãè÷íî, â ñîîòâåòñòâèè ñ (19),
ïîëó÷èì
��
�
�
tg
tg
( )
( )
,
x x
x x
3
32 2
x �
�
��
�
��0
2
, .
�
(41)
Íà ðèñ. 3 ïîêàçàíû òðàåêòîðèè äåôîðìàöèé â êîîðäèíàòàõ � �è � è
åè �� ñîãëàñíî (23), (37) è (28), (41) ñîîòâåòñòâåííî.
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 6 13
Ìîäåëèðîâàíèå ïëàñòè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ...
Êàê èçâåñòíî [6], äåôîðìàöèîííàÿ òåîðèÿ ïðèìåíèìà ëèøü äëÿ ìàëûõ
óïðóãîïëàñòè÷åñêèõ äåôîðìàöèé è ïðîñòûõ íàãðóæåíèé. Ïîýòîìó â ðàññìàò-
ðèâàåìîì ñëó÷àå îíà íåïðèåìëåìà. Íàìè ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû ôîðìàëüíîãî
èñïîëüçîâàíèÿ äàííîé òåîðèè â ñîïîñòàâëåíèè ñ òåîðèåé òå÷åíèÿ. Âèäíî, ÷òî
ðàçëè÷èå â òðàåêòîðèÿõ, ðàññ÷èòàííûõ ïî ðàçíûì òåîðèÿì, ñóùåñòâåííîå.
Ñðàâíåíèå ïîëîæåíèÿ òî÷åê íà òðàåêòîðèÿõ, ñîîòâåòñòâóþùèõ êîíå÷íîé ñòà-
äèè ïðîöåññà ñæàòèÿ äëÿ êàæäîãî èç èñïûòàíèé, ñâèäåòåëüñòâóåò, ÷òî ýòî ðàç-
ëè÷èå âûçâàíî â ïåðâóþ î÷åðåäü áîëüøèì èñêàæåíèåì çíà÷åíèé ïîêàçàòåëÿ �
â ñòîðîíó óìåíüøåíèÿ.
Îïðåäåëåíèå ïðåäåëüíûõ äåôîðìàöèé. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïðåäåëüíîé
íàêîïëåííîé äåôîðìàöèè �* , ïðè êîòîðîé ïîÿâëÿþòñÿ òðåùèíû, âîñïîëü-
çóåìñÿ ïðîñòåéøåé ìîäåëüþ íàêîïëåíèÿ ïîâðåæäåíèé Êîëìîãîðîâà, âûðàæà-
þùåé ëèíåéíûé ïðèíöèï íàêîïëåíèÿ ïîâðåæäåíèé [4]:
� �
�
� � �
�
( )
[ ( )]
,
*
è
è
ñ è
è
��
d
0
(42)
ãäå � � �* * ( )ñ ñ� – êðèâàÿ ïðåäåëüíûõ äåôîðìàöèé ïðè ñòàöèîíàðíîì äåôîð-
ìèðîâàíèè (äèàãðàììà ïëàñòè÷íîñòè [1, 2, 4]); � � �� ( )è – òðàåêòîðèÿ äåôîð-
ìàöèé.
Îïðåäåëåíèå ïðåäåëüíîé íàêîïëåííîé äåôîðìàöèè �* ñâîäèòñÿ ê ðåøå-
íèþ íåëèíåéíîãî óðàâíåíèÿ
� �( ) .* �1 (43)
14 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 6
Â. Ì. Ìèõàëåâè÷, À. À. Ëåáåäåâ, Þ. Â. Äîáðàíþê
Ðèñ. 3. Òðàåêòîðèè äåôîðìàöèé: 1 – m� 2; 2 – m� 0 5, ; 3 – m� 0 18, . (Ñïëîøíûå ëèíèè – ðàñ÷åò
ïî òåîðèè òå÷åíèÿ (23), (37), øòðèõîâûå – ïî äåôîðìàöèîííîé òåîðèè (28), (41); òî÷êè –
êîíå÷íàÿ ñòàäèÿ ïðîöåññà ñæàòèÿ.)
Äàëåå äëÿ àïïðîêñèìàöèè êðèâîé ïðåäåëüíûõ äåôîðìàöèé ïðè ñòàöè-
îíàðíîì äåôîðìèðîâàíèè èñïîëüçóåì âûðàæåíèå
� � �
� �
* ( ) exp ln
( ) ( )
ñ � �
�
�
��
�
��
��
�
�
�
�
a
a
a
a
a2
1
2
2
3
1
2
1
2
�
�, �� �[ , ],1 1 (44)
ãäå a a a1 2 3 0� � � – íåêîòîðûå ïîñòîÿííûå, îïðåäåëÿåìûå ïî ðåçóëüòàòàì
îïûòîâ â óñëîâèÿõ ñòàöèîíàðíîãî äåôîðìèðîâàíèÿ.
Ñ ó÷åòîì (23), (37), (44) ìîäåëü (42) ïðèíèìàåò âèä
� � �
� �
� � � �
( ( , )) ( , )
exp ( ) ln
( ) ( )
è t m t m
m
a
a
a
a
� �
�
�
�
2
1
2
2
1
2
1
2
2
3
2
0
a
f
d
t
�
�
��
��
�
�
�
�
�
�
�
( , )cos ( )
,
� �
� (45)
ãäå
� � � �( ) ( , ) ( , );� f f1 2 f k k k kk
( , ) ( ( ) cos ( )) ,( ) /� �� � � � �
1 1 3 2 1 1
k�1 2, . (46)
Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ìîìåíòà äîñòèæåíèÿ ïðåäåëüíîé äåôîðìàöèè äëÿ äàí-
íîé òðàåêòîðèè äåôîðìàöèé, îïðåäåëÿåìîé ôèêñèðîâàííûì çíà÷åíèåì ïàðà-
ìåòðà m, íåîáõîäèìî ðåøèòü íåëèíåéíîå óðàâíåíèå
m
a
a
a
a
a
f2
1
2
2
3
1
2
1
2
exp ( ) ln
( ) ( )
� �
� � � ��
�
��
�
��
��
�
�
�
�
�
�
( , )cos ( )
,
* ( )
2
1 0
2
0 � �
�
t m
d� � � (47)
ãäå t m* ( ) – èñêîìîå çíà÷åíèå t, ñîîòâåòñòâóþùåå ìîìåíòó îáðàçîâàíèÿ òðå-
ùèíû.
Àíàëîãè÷íûå ìîäåëè áûëè ïîñòðîåíû òàêæå íà îñíîâå äðóãèõ, ïðåäëî-
æåííûõ â äàííîé ðàáîòå, àïïðîêñèìàöèé çàâèñèìîñòè ìåæäó îñåâîé � z è
îêðóæíîé �� äåôîðìàöèÿìè.
Íà ðèñ. 4 ïðèâåäåíû òðàåêòîðèè äåôîðìàöèé, ïîëó÷åííûå íà îñíîâàíèè
ðàçëè÷íûõ àïïðîêñèìàöèé îäíèõ è òåõ æå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ. Âèäíî,
÷òî òðàåêòîðèè äåôîðìàöèé â êîîðäèíàòàõ � �è � ðàçëè÷àþòñÿ çàìåòíî,
ïðè÷åì äîïîëíèòåëüíûé àíàëèç ïîêàçûâàåò, ÷òî ïðîèñõîäèò ýòî çà ñ÷åò
çíà÷åíèé ïîêàçàòåëÿ íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ. Îäíàêî ðàñ÷åòíûå çíà÷åíèÿ
ïðåäåëüíûõ äåôîðìàöèé ïî ýòèì òðàåêòîðèÿì ïðàêòè÷åñêè îäèíàêîâûå. Èç
ýòîãî ñëåäóþò äâà âàæíûõ âûâîäà. Îñíîâíîé ðåçóëüòàò: ðàñ÷åòíûå çíà÷åíèÿ
ïðåäåëüíîé äåôîðìàöèè ñëàáî÷óâñòâèòåëüíû ê åñòåñòâåííîìó ðàçáðîñó ýêñïå-
ðèìåíòàëüíûõ çíà÷åíèé äåôîðìàöèé. Òðàåêòîðèè äåôîðìàöèé íå ìîãóò áûòü
âîññòàíîâëåíû îäíîçíà÷íî ïðè íàëè÷èè ðàññìîòðåííûõ ïîãðåøíîñòåé ýêñïå-
ðèìåíòàëüíûõ äàííûõ.  òî æå âðåìÿ îáíàðóæåííîå ðàçëè÷èå â òðàåêòîðèÿõ
äåôîðìàöèé íå èìååò ïðèíöèïèàëüíîãî çíà÷åíèÿ ñ òî÷êè çðåíèÿ îïðåäåëåíèÿ
ïðåäåëüíûõ äåôîðìàöèé.
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 6 15
Ìîäåëèðîâàíèå ïëàñòè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ...
Èç äàííûõ, ïðåäñòàâëåííûõ íà ðèñ. 4, âèäíî, ÷òî àïïðîêñèìàöèÿ (15),
ïîñòðîåííàÿ áåç ó÷åòà óñëîâèé (4)–(6), íåñìîòðÿ íà òî ÷òî èìååò äâà ïàðà-
ìåòðà, ïðèâîäèò ê èñêàæåíèþ íà÷àëüíîãî ó÷àñòêà òðàåêòîðèè äåôîðìàöèé
(êðèâàÿ 5). Óêàçàííîå èñêàæåíèå ìîæíî óñòðàíèòü, ïðèíÿâ à�2, íî è â ýòîì
ñëó÷àå îñòàåòñÿ åùå çíà÷èìûé íåäîñòàòîê äàííîé àïïðîêñèìàöèè, ïðîÿâëÿ-
þùèéñÿ ïðè ýêñòðàïîëÿöèè òðàåêòîðèè äåôîðìàöèé, ðàñïîëîæåíèå êîòîðîé
ïðîòèâîðå÷èò ìåõàíèêå ïðîöåññà.
Íà ðèñ. 5 ïðèâåäåíû ðàñ÷åòíûå òðàåêòîðèè äåôîðìàöèé äëÿ ðàçëè÷íûõ
çíà÷åíèé ïàðàìåòðà m, à òàêæå êðèâàÿ ïðåäåëüíûõ äåôîðìàöèé, ñîîòâåòñò-
âóþùàÿ ýòèì òðàåêòîðèÿì.
Êðèâàÿ ïðåäåëüíûõ äåôîðìàöèé ïðè íåñòàöèîíàðíîì äåôîðìèðîâàíèè
(ðèñ. 5) îïèñûâàåòñÿ ñëåäóþùèìè óðàâíåíèÿìè:
� �
�
� �
�
�
�
!
�
( ( ));
( ( ), )
( , )cos ( )
;
*
* *
( )*
t m
t m m m
f
d
t m
1
2 2
0
"
#
"
(48)
m
a
a
a
a
a
f2
1
2
2
3
1
2
1
2
exp ( ) ln
( ) ( )
� �
� � � ��
�
��
�
��
��
�
�
�
�
�
�
( , )cos ( )
.
* ( )
2
1 0
2
0 � �
�
t m
d� � � (49)
16 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 6
Â. Ì. Ìèõàëåâè÷, À. À. Ëåáåäåâ, Þ. Â. Äîáðàíþê
Ðèñ. 4. Òðàåêòîðèè äåôîðìàöèé è ïðåäåëüíûå äåôîðìàöèè: 1 – êðèâàÿ ïðåäåëüíûõ äåôîð-
ìàöèé ïðè ñòàöèîíàðíîì äåôîðìèðîâàíèè (ðàñ÷åò ïî (44), à1 2 6� , , à2 0 68� , , à3 0 35� , ); 2, 3,
4, 5 – òðàåêòîðèè äåôîðìàöèé, ðàññ÷èòàííûå ñîîòâåòñòâåííî ïî (37), (23), m� 0 5, ; (38), (24),
p� 0 857, ; (39), (25), m� 0 866, ; (40), (26), a� 2 15, , b�1 057, . (Òî÷êè – ðàñ÷åòíûå çíà÷åíèÿ ïðå-
äåëüíîé íàêîïëåííîé äåôîðìàöèè ïî ñîîòâåòñòâóþùèì òðàåêòîðèÿì ñîãëàñíî ìîäåëè (43).)
Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî êàæäàÿ òî÷êà êðèâîé ÿâëÿåòñÿ ðåøåíèåì íåëèíåéíîãî
óðàâíåíèÿ. Â äàííîé ðàáîòå, ïî-âèäèìîìó, âïåðâûå ïîñòðîåíà ìîäåëü ïðå-
äåëüíîé íàêîïëåííîé ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè, âûðàæåííàÿ ÷åðåç àíàëèòè-
÷åñêóþ çàâèñèìîñòü ìåæäó êîìïîíåíòàìè ïëàñòè÷åñêèõ äåôîðìàöèé.
Ïîëó÷åíèå òàêîé ìîäåëè ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé î÷åðåäíîé øàã íà ïóòè ïî-
âûøåíèÿ óðîâíÿ àíàëèòè÷åñêîãî îïèñàíèÿ ïðåäåëüíîé íàêîïëåííîé äåôîðìà-
öèè ïðè íåñòàöèîíàðíîì äåôîðìèðîâàíèè, ÷òî, â ñâîþ î÷åðåäü, ñïîñîáñòâóåò
âûÿâëåíèþ áîëåå îáùèõ çàêîíîìåðíîñòåé èçó÷àåìîãî ïðîöåññà ïëàñòè÷åñêî-
ãî ôîðìîèçìåíåíèÿ. Çàäà÷à, ÷àñòíûì ñëó÷àåì êîòîðîé ÿâëÿþòñÿ ñîîòíîøåíèÿ
(48), (49), ìîæåò áûòü íàçâàíà îñíîâíîé çàäà÷åé òåîðèè äåôîðìèðóåìîñòè:
îïðåäåëåíèå ïðåäåëüíûõ äåôîðìàöèé ïðè íåñòàöèîíàðíîì äåôîðìèðîâàíèè.
Òåîðåòè÷åñêèé àíàëèç ìîäåëè.  êà÷åñòâå ïðèìåðà, äåìîíñòðèðóþùåãî
ïðåèìóùåñòâà àíàëèòè÷åñêîãî ïðåäñòàâëåíèÿ ìîäåëè ïðåäåëüíûõ äåôîðìà-
öèé, ðàññìîòðèì òåîðåòè÷åñêèé àíàëèç äàííîé ìîäåëè äëÿ ìàòåðèàëà, èìå-
þùåãî ñëåäóþùèå çíà÷åíèÿ ïðåäåëüíîé äåôîðìàöèè ñæàòèÿ, ñäâèãà è ðàñòÿ-
æåíèÿ: 1,6; 1,2; 0,9 ñîîòâåòñòâåííî. Îñîáåííîñòü ýòèõ ñîîòíîøåíèé çàêëþ-
÷àåòñÿ â òîì, ÷òî îòíîøåíèå ïðåäåëüíîé äåôîðìàöèè ñæàòèÿ ê ïðåäåëüíîé
äåôîðìàöèè ñäâèãà ðàâíî îòíîøåíèþ ïîñëåäíåé ê ïðåäåëüíîé äåôîðìàöèè
ðàñòÿæåíèÿ. Ïðè ýòîì ñîîòíîøåíèå (49) èìååò âèä
m
f f
f
d
t
0 833 0 288 2 1
2
1 0
2
0
, exp( , ( , ) ( , ))
( , )cos ( )
.
� �
� �
�� �
* ( )m
� (50)
Ïðåäñòàâèì íåñêîëüêèìè ÷ëåíàìè ðÿäà Òåéëîðà ñëåäóþùèå ñîîòíîøå-
íèÿ:
0 833 0 288 2 1
2 2
0
, exp( , ( , ) ( , ))
( , )cos ( )
* ( )
f f
f
d
t m � �
� �
�� $
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 6 17
Ìîäåëèðîâàíèå ïëàñòè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ...
Ðèñ. 5. Çàâèñèìîñòü ïðåäåëüíûõ äåôîðìàöèé ïðè ñòàöèîíàðíîì (1) è íåñòàöèîíàðíîì (2)
äåôîðìèðîâàíèè îò ïîêàçàòåëÿ � ïðè òîðöåâîì ñæàòèè öèëèíäðè÷åñêèõ îáðàçöîâ è òðàåê-
òîðèè äåôîðìàöèé ïðè ðàçíûõ óñëîâèÿõ òðåíèÿ íà òîðöàõ (ïàðàìåòð m) (3–8): 3 – m� 30; 4 –
m� 2; 5 – m� 0 5, ; 6 – m� 0 18, ; 7 – m� 0 09, ; 8 – m� 0 01, .
$ � �1 25 0 194 0 1143 5, ( ) , ( ) , ( ) ;* * *t m t m t m (51)
��
�
�
$� � �
1 3
1 3
1 0 75 0 406
2
4
2cos ( ( ))
cos ( ( ))
, ( ) ,
*
*
*
t m
t m
t m t m* ( ) ;4
(52)
�
�
�* * * *( ( ), )
cos ( )
( ( ) ,t m m m d m t m t� �
�
�
�
�
�
� $ �3
1
2 0 167
4
( ) ).
* ( )
m
t m
3
0
� (53)
 ðåçóëüòàòå ðåøåíèÿ óðàâíåíèÿ (53) ïîëó÷èì
t m* ( ) .$
� �2 13 35 26 39
13
�
(54)
Íà îñíîâàíèè (50) çàïèøåì âûðàæåíèå äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïàðàìåòðà m. Çà-
ìåíèì èíòåãðàë â âûðàæåíèè (54) ïðàâîé ÷àñòüþ ñîîòíîøåíèÿ (51) è ïîä-
ñòàâèì åãî âìåñòî ïàðàìåòðà m â ïðàâóþ ÷àñòü ñîîòíîøåíèÿ (53). Â
ïîëó÷åííîì âèäå t m* ( ) çàìåíèì åãî ïðèáëèæåííûì âûðàæåíèåì ÷åðåç ïîêà-
çàòåëü � ñîãëàñíî (54).  ðåçóëüòàòå èìååì äîñòàòî÷íî ãðîìîçäêîå âûðàæåíèå
íàêîïëåííîé äåôîðìàöèè ÷åðåç ïîêàçàòåëü �. Ïðåäñòàâèì äàííîå âûðàæåíèå
íåñêîëüêèìè ÷ëåíàìè ðÿäà Òåéëîðà:
� � � � �* , , , , , .$ � � � �1 418 0 177 0 016 0 003 0 0032 3 4
(55)
 ðåçóëüòàòå ïîëó÷èëè àïïðîêñèìàöèþ êðèâîé ïðåäåëüíûõ äåôîðìàöèé
ïðè íåñòàöèîíàðíîì äåôîðìèðîâàíèè. Àíàëèç âûðàæåíèÿ (55) ïîêàçûâàåò,
÷òî áåç çàìåòíîé ïîòåðè òî÷íîñòè ìîæíî îòáðîñèòü ïîñëåäíèå òðè ñëàãà-
åìûõ. Ðåçóëüòàòû ñîïîñòàâëåíèÿ ïðèáëèæåííîãî òåîðåòè÷åñêîãî ðåøåíèÿ ñ
ðåøåíèåì, ïîëó÷åííûì ÷èñëåííî, ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 6.
Êàê âèäíî, äëÿ çíà÷åíèé ïàðàìåòðà m%0 32, ïîãðåøíîñòü îïðåäåëåíèÿ
ïðåäåëüíîé äåôîðìàöèè ïî ïðèáëèæåííîìó òåîðåòè÷åñêîìó ðåøåíèþ â âèäå
ëèíåéíîé çàâèñèìîñòè íå ïðåâûøàåò 4%.
Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ïîçâîëÿþò ïðåäïîëîæèòü, ÷òî ñ ïîìîùüþ ïîñòðî-
åííîé ìîäåëè ìîæíî óñòàíîâèòü è áîëåå îáùèå çàêîíîìåðíîñòè ðàçðóøåíèÿ
ìàòåðèàëîâ ïðè íåñòàöèîíàðíîì äåôîðìèðîâàíèè.
Çäåñü óìåñòíî îòìåòèòü âàæíîå ïðåèìóùåñòâî ñîîòâåòñòâóþùèõ ïàðà-
ìåòðè÷åñêèõ ïðåäñòàâëåíèé ñîîòíîøåíèÿ (1), êîòîðîå çàêëþ÷àåòñÿ â ëèíåé-
íîé çàâèñèìîñòè �( , )t m îò m (íà ïðèìåðå (46)). Èñïîëüçîâàíèå â êà÷åñòâå
ïàðàìåòðà îäíîé èç êîìïîíåíò äåôîðìàöèé ïðèâîäèò ê ñîîòíîøåíèÿì áîëåå
ñëîæíîé ñòðóêòóðû îòíîñèòåëüíî m, ÷òî, â ñâîþ î÷åðåäü, óñëîæíÿåò òåîðå-
òè÷åñêèé àíàëèç ìîäåëè ïðåäåëüíûõ äåôîðìàöèé.
Îäíî èç îáîáùåíèé àíàëèòè÷åñêîé çàâèñèìîñòè ìåæäó îñåâîé è
îêðóæíîé äåôîðìàöèÿìè. Óñëîâèå (6) ÿâëÿåòñÿ äîñòàòî÷íî æåñòêèì. Ñ ó÷å-
òîì (35) ýòî óñëîâèå ðàâíîñèëüíî ïðåäïîëîæåíèþ î òîì, ÷òî íàïðÿæåííîå
18 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 6
Â. Ì. Ìèõàëåâè÷, À. À. Ëåáåäåâ, Þ. Â. Äîáðàíþê
ñîñòîÿíèå â èññëåäóåìîé îáëàñòè ñ ðîñòîì äåôîðìàöèè ñòðåìèòñÿ ê îäíî-
îñíîìó ðàñòÿæåíèþ. Âìåñòî (6) çàïèøåì, ÷òî
lim ,�
�
�
�
�
&�� ��
d
d
z 1
2
2
& . (56)
Ïî âñåé âèäèìîñòè, âåëè÷èíà & áóäåò îïðåäåëÿòüñÿ óñëîâèÿìè òðåíèÿ
íà òîðöàõ, ìàòåðèàëîì èñïûòóåìîãî îáðàçöà è åãî òèïîðàçìåðàìè.
Ñ ó÷åòîì (56) çàïèøåì äèôôåðåíöèàëüíîå óðàâíåíèå
d
d
m
m
z�
�
&�
��
�
�
��
�
�
2 2
2 2
2
, m�0, (57)
ðåøåíèåì êîòîðîãî ïîëó÷èì ñîîòíîøåíèå
� &� &
�
�
�
z m
m
�� � �
�
�
��
��( ) ,2 arctg (58)
èìåþùåå ïàðàìåòðè÷åñêîå ïðåäñòàâëåíèå ñëåäóþùåãî âèäà:
�
� & &
� �
�� � �
!
#
m t
m t tz
tg
tg
( ),
( ( ) ( ) ),2
t�
�
��
�
��0
2
, .
�
(59)
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 6 19
Ðèñ. 6. Êðèâûå ïðåäåëüíûõ äåôîðìàöèé ïðè îñåñèììåòðè÷íîé îñàäêå öèëèíäðè÷åñêèõ îáðàç-
öîâ: 1 – ñòàöèîíàðíîå äåôîðìèðîâàíèå; 2, 3 – íåñòàöèîíàðíîå äåôîðìèðîâàíèå (2 – ÷èñëåí-
íûé ðàñ÷åò; 3 – � �* , ,$ �1 418 0 177 ; ñåðûå ëèíèè – òðàåêòîðèè äåôîðìàöèè äëÿ ðàçíûõ
çíà÷åíèé ïàðàìåòðà m).
Ìîäåëèðîâàíèå ïëàñòè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ...
Ñ ó÷åòîì (18), (35) ïîëó÷èì
E t m mè ( , , )
cos( ) cos( )
( )&
& &
�
& &
�
&�
� �
�
� �
� �
2
3
3
1 2 5 2
2
2
4
2
2
2
�
�
�
�
�
�� d
t
�;
0
(60)
� &
& &
& &
( , )
( ( )cos( ) )
( ( )cos( ) )
t
t
t
�
� � � �
� � � �
6 2 1
9 3 1 2 2 2
2
2 2
. (61)
20 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 6
Â. Ì. Ìèõàëåâè÷, À. À. Ëåáåäåâ, Þ. Â. Äîáðàíþê
à á
â
Ðèñ. 7. Êðèâûå çàâèñèìîñòè ìåæäó îñåâîé �z è îêðóæíîé �� äåôîðìàöèÿìè (à, á) è ñîîò-
âåòñòâóþùèå èì òðàåêòîðèè äåôîðìàöèè (â) ïðè òîðöåâîì ñæàòèè öèëèíäðè÷åñêèõ îáðàçöîâ –
ðàñ÷åò ïî (58), (60), (61): 1 – ìàòåðèàë – ñâèíåö, íà÷àëüíûé äèàìåòð îáðàçöà d0 28 1� , ìì,
h d0 0 1 08� , (h0 – íà÷àëüíàÿ âûñîòà), &� 0 5, , m� 0 1146, ; 2 – ÀÄ31Ò, d0 31 8� , ìì, h d0 0 1 52� , ,
&�1 29, , m� 0 023, ; 3 – ñòàëü 20, d0 14 7� , ìì, h d0 0 1 33� , , &�1 079, , m� 0 0097, .
Ïðè � �0 5, ñîîòíîøåíèÿ (57), (58), (59), (60), (61) ñòàíîâÿòñÿ òîæäåñò-
âåííûìè (7), (12), (19), (23) è (37) ñîîòâåòñòâåííî.
Íà ðèñ. 7 ïðèâåäåíû ýêñïåðèìåíòàëüíûå è ðàñ÷åòíûå ðåçóëüòàòû èññëå-
äîâàíèÿ íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ áîêîâîé ïîâåðõíîñòè ïðè
ñæàòèè áåç ñìàçêè öèëèíäðè÷åñêèõ îáðàçöîâ èç ðàçíûõ ìàòåðèàëîâ è îòíîøå-
íèåì âûñîòû ê äèàìåòðó â íà÷àëüíîì ñîñòîÿíèè. Ïàðàìåòðû � , m îïðåäå-
ëÿëè, êàê áûëî âûøå óêàçàíî, ìåòîäîì íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ. Êàê ñëåäóåò èç
ïðåäñòàâëåííûõ äàííûõ, òîëüêî äëÿ ñâèíöîâûõ îáðàçöîâ âèä íàïðÿæåííîãî
ñîñòîÿíèÿ ñ ðîñòîì äåôîðìàöèè ïðèáëèæàåòñÿ ê ðàñòÿæåíèþ, äëÿ äðóãèõ
èñïûòàííûõ îáðàçöîâ ïîêàçàòåëü � îñòàåòñÿ îòðèöàòåëüíûì.
Çàêëþ÷åíèå. Ïðèâåäåííûå ìàòåìàòè÷åñêèé àïïàðàò è èíôîðìàöèîííûå
òåõíîëîãèè ïîçâîëÿþò îïèñûâàòü è èçó÷àòü çàêîíîìåðíîñòè ïëàñòè÷åñêîãî
äåôîðìèðîâàíèÿ è ðàçðóøåíèÿ ìàòåðèàëà íà áîêîâîé ïîâåðõíîñòè öèëèíäðè-
÷åñêèõ îáðàçöîâ ïðè òîðöåâîì ñæàòèè, ÷òî ðàñøèðÿåò âîçìîæíîñòè èññëå-
äîâàíèÿ ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ îáðàçöîâ ïðè ñæàòèè â óñëîâèÿõ áî÷êîîáðà-
çîâàíèÿ, ñïîñîáñòâóþò ñîâåðøåíñòâîâàíèþ îïðåäåëåíèÿ, â òîì ÷èñëå è ñ
ïîìîùüþ ñîâðåìåííûõ ïðîãðàììíûõ êîìïëåêñîâ, íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàí-
íîãî ñîñòîÿíèÿ ïðè áîëüøèõ ïëàñòè÷åñêèõ äåôîðìàöèÿõ, èññëåäîâàíèþ çà-
êîíîìåðíîñòè èçìåíåíèÿ ïðåäåëüíûõ äåôîðìàöèé ïðè íåñòàöèîíàðíûõ ïðî-
öåññàõ, à òàêæå íàêîïëåíèþ è ñèñòåìàòèçàöèè âàæíûõ äëÿ ìåõàíèêè ìàòå-
ðèàëîâ ýêñïåðèìåíòàëüíî-àíàëèòè÷åñêèõ ðåçóëüòàòîâ. Ñ èñïîëüçîâàíèåì ïðåä-
ëîæåííîé ìåòîäèêè ìîãóò áûòü îïèñàíû ìíîãèå òåõíîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû
îáðàáîòêè äàâëåíèåì, â ÷àñòíîñòè îñàäêà çàãîòîâîê, ðàäèàëüíîå âûäàâëèâàíèå,
òîðöåâàÿ ðàñêàòêà, ïðîòÿæêà è äð.
Ð å ç þ ì å
Ðîçðîáëåíî ìàòåìàòè÷í³ ìîäåë³ é ³íôîðìàö³éí³ òåõíîëî㳿 åêñïåðèìåíòàëüíî-
àíàë³òè÷íîãî âèçíà÷åííÿ íàïðóæåíî-äåôîðìîâàíîãî ñòàíó òà ãðàíè÷íî¿ íàêî-
ïè÷åíî¿ äåôîðìàö³¿ ìàòåð³àëó íà áî÷êîïîä³áí³é á³÷í³é ïîâåðõí³ öèë³íäðè÷-
íîãî çðàçêà ï³ä ÷àñ òîðöåâîãî ñòèñêó. Âïåðøå ïîáóäîâàíî ìîäåëü, ùî äîçâî-
ëÿº âèçíà÷àòè ãðàíè÷íó íàêîïè÷åíó ïëàñòè÷íó äåôîðìàö³þ, ó âèãëÿä³ àíàë³-
òè÷íî¿ çàëåæíîñò³ ì³æ êîìïîíåíòàìè ïëàñòè÷íèõ äåôîðìàö³é, ÿê³ â³äîáðà-
æóþòü çàçíà÷åí³ óìîâè íåñòàö³îíàðíîãî äåôîðìóâàííÿ.
1. Ìàòâèé÷óê Â. À., Àëèåâ È. Ñ. Ñîâåðøåíñòâîâàíèå ïðîöåññîâ ëîêàëüíîé
ðîòàöèîííîé îáðàáîòêè äàâëåíèåì íà îñíîâå àíàëèçà äåôîðìèðóåìîñòè
ìåòàëëîâ. – Êðàìàòîðñê: ÄÃÌÀ, 2009. – 268 ñ.
2. Ìèøóëèí À. À., Ìèõàëåâè÷ Â. Ì. Òåíçîðíî-íåëèíåéíàÿ ìîäåëü íàêîïëå-
íèÿ ïîâðåæäåíèé // Îáðàáîòêà ìåòàëëîâ äàâëåíèåì. – Ñâåðäëîâñê: Èçä.
ÓÏÈ èì. Ñ. Ì. Êèðîâà, 1985. – Ñ. 10 – 14.
3. Ìèõàëåâè÷ Â. Ì., Äîáðàíþê Þ. Â. Íàêîïè÷åíà äåôîðìàö³ÿ òà ³íòåíñèâ-
í³ñòü ëîãàðèôì³÷íèõ äåôîðìàö³é ïðè îñàäö³ öèë³íäðè÷íèõ çðàçê³â ç
áî÷êîóòâîðåííÿì // Îáðàáîòêà ìåòàëëîâ äàâëåíèåì (Ñá. íàó÷. òðóäîâ). –
2009. – ¹ 1 (20). – Ñ. 129 – 134.
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 6 21
Ìîäåëèðîâàíèå ïëàñòè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ...
4. Ìèõàëåâè÷ Â. Ì. Òåíçîðí³ ìîäåë³ íàêîïè÷åííÿ ïîøêîäæåíü. – ³ííèöÿ:
ÓͲÂÅÐÑÓÌ-³ííèöÿ, 1998. – 195 ñ.
5. Ëåáåäåâ À. À., Ìèõàëåâè÷ Â. Ì. Î âûáîðå èíâàðèàíòîâ íàïðÿæåííîãî
ñîñòîÿíèÿ ïðè ðåøåíèè çàäà÷ ìåõàíèêè ìàòåðèàëîâ // Ïðîáë. ïðî÷íîñòè.
– 2003. – ¹ 3. – Ñ. 5 – 14.
6. Èëüþøèí À. À. Ïëàñòè÷íîñòü. ×. 1. Óïðóãî-ïëàñòè÷åñêèå äåôîðìàöèè. –
Ì.: Ëîãîñ, 2004. – 388 ñ.
Ïîñòóïèëà 04. 11. 2010
22 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 6
Â. Ì. Ìèõàëåâè÷, À. À. Ëåáåäåâ, Þ. Â. Äîáðàíþê
<<
/ASCII85EncodePages false
/AllowTransparency false
/AutoPositionEPSFiles true
/AutoRotatePages /All
/Binding /Left
/CalGrayProfile (Dot Gain 20%)
/CalRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1)
/CalCMYKProfile (U.S. Web Coated \050SWOP\051 v2)
/sRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1)
/CannotEmbedFontPolicy /Warning
/CompatibilityLevel 1.4
/CompressObjects /Tags
/CompressPages true
/ConvertImagesToIndexed true
/PassThroughJPEGImages true
/CreateJDFFile false
/CreateJobTicket false
/DefaultRenderingIntent /Default
/DetectBlends true
/DetectCurves 0.0000
/ColorConversionStrategy /LeaveColorUnchanged
/DoThumbnails false
/EmbedAllFonts true
/EmbedOpenType false
/ParseICCProfilesInComments true
/EmbedJobOptions true
/DSCReportingLevel 0
/EmitDSCWarnings false
/EndPage -1
/ImageMemory 1048576
/LockDistillerParams false
/MaxSubsetPct 100
/Optimize true
/OPM 1
/ParseDSCComments true
/ParseDSCCommentsForDocInfo true
/PreserveCopyPage true
/PreserveDICMYKValues true
/PreserveEPSInfo true
/PreserveFlatness true
/PreserveHalftoneInfo false
/PreserveOPIComments false
/PreserveOverprintSettings true
/StartPage 1
/SubsetFonts true
/TransferFunctionInfo /Apply
/UCRandBGInfo /Preserve
/UsePrologue false
/ColorSettingsFile ()
/AlwaysEmbed [ true
]
/NeverEmbed [ true
]
/AntiAliasColorImages false
/CropColorImages true
/ColorImageMinResolution 300
/ColorImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleColorImages true
/ColorImageDownsampleType /Bicubic
/ColorImageResolution 300
/ColorImageDepth -1
/ColorImageMinDownsampleDepth 1
/ColorImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeColorImages true
/ColorImageFilter /DCTEncode
/AutoFilterColorImages true
/ColorImageAutoFilterStrategy /JPEG
/ColorACSImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/ColorImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/JPEG2000ColorACSImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/JPEG2000ColorImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/AntiAliasGrayImages false
/CropGrayImages true
/GrayImageMinResolution 300
/GrayImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleGrayImages true
/GrayImageDownsampleType /Bicubic
/GrayImageResolution 300
/GrayImageDepth -1
/GrayImageMinDownsampleDepth 2
/GrayImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeGrayImages true
/GrayImageFilter /DCTEncode
/AutoFilterGrayImages true
/GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG
/GrayACSImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/GrayImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/JPEG2000GrayACSImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/JPEG2000GrayImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/AntiAliasMonoImages false
/CropMonoImages true
/MonoImageMinResolution 1200
/MonoImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleMonoImages true
/MonoImageDownsampleType /Bicubic
/MonoImageResolution 1200
/MonoImageDepth -1
/MonoImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeMonoImages true
/MonoImageFilter /CCITTFaxEncode
/MonoImageDict <<
/K -1
>>
/AllowPSXObjects false
/CheckCompliance [
/None
]
/PDFX1aCheck false
/PDFX3Check false
/PDFXCompliantPDFOnly false
/PDFXNoTrimBoxError true
/PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [
0.00000
0.00000
0.00000
0.00000
]
/PDFXSetBleedBoxToMediaBox true
/PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [
0.00000
0.00000
0.00000
0.00000
]
/PDFXOutputIntentProfile ()
/PDFXOutputConditionIdentifier ()
/PDFXOutputCondition ()
/PDFXRegistryName ()
/PDFXTrapped /False
/Description <<
/CHS <FEFF4f7f75288fd94e9b8bbe5b9a521b5efa7684002000500044004600206587686353ef901a8fc7684c976262535370673a548c002000700072006f006f00660065007200208fdb884c9ad88d2891cf62535370300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c676562535f00521b5efa768400200050004400460020658768633002>
/CHT <FEFF4f7f752890194e9b8a2d7f6e5efa7acb7684002000410064006f006200650020005000440046002065874ef653ef5728684c9762537088686a5f548c002000700072006f006f00660065007200204e0a73725f979ad854c18cea7684521753706548679c300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c4f86958b555f5df25efa7acb76840020005000440046002065874ef63002>
/DAN <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>
/DEU <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>
/ESP <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>
/FRA <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>
/ITA <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>
/JPN <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>
/KOR <FEFFc7740020c124c815c7440020c0acc6a9d558c5ec0020b370c2a4d06cd0d10020d504b9b0d1300020bc0f0020ad50c815ae30c5d0c11c0020ace0d488c9c8b85c0020c778c1c4d560002000410064006f0062006500200050004400460020bb38c11cb97c0020c791c131d569b2c8b2e4002e0020c774b807ac8c0020c791c131b41c00200050004400460020bb38c11cb2940020004100630072006f0062006100740020bc0f002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e00300020c774c0c1c5d0c11c0020c5f40020c2180020c788c2b5b2c8b2e4002e>
/NLD (Gebruik deze instellingen om Adobe PDF-documenten te maken voor kwaliteitsafdrukken op desktopprinters en proofers. De gemaakte PDF-documenten kunnen worden geopend met Acrobat en Adobe Reader 5.0 en hoger.)
/NOR <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>
/PTB <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>
/SUO <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>
/SVE <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>
/ENU (Use these settings to create Adobe PDF documents for quality printing on desktop printers and proofers. Created PDF documents can be opened with Acrobat and Adobe Reader 5.0 and later.)
>>
/Namespace [
(Adobe)
(Common)
(1.0)
]
/OtherNamespaces [
<<
/AsReaderSpreads false
/CropImagesToFrames true
/ErrorControl /WarnAndContinue
/FlattenerIgnoreSpreadOverrides false
/IncludeGuidesGrids false
/IncludeNonPrinting false
/IncludeSlug false
/Namespace [
(Adobe)
(InDesign)
(4.0)
]
/OmitPlacedBitmaps false
/OmitPlacedEPS false
/OmitPlacedPDF false
/SimulateOverprint /Legacy
>>
<<
/AddBleedMarks false
/AddColorBars false
/AddCropMarks false
/AddPageInfo false
/AddRegMarks false
/ConvertColors /NoConversion
/DestinationProfileName ()
/DestinationProfileSelector /NA
/Downsample16BitImages true
/FlattenerPreset <<
/PresetSelector /MediumResolution
>>
/FormElements false
/GenerateStructure true
/IncludeBookmarks false
/IncludeHyperlinks false
/IncludeInteractive false
/IncludeLayers false
/IncludeProfiles true
/MultimediaHandling /UseObjectSettings
/Namespace [
(Adobe)
(CreativeSuite)
(2.0)
]
/PDFXOutputIntentProfileSelector /NA
/PreserveEditing true
/UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged
/UntaggedRGBHandling /LeaveUntagged
/UseDocumentBleed false
>>
]
>> setdistillerparams
<<
/HWResolution [2400 2400]
/PageSize [612.000 792.000]
>> setpagedevice
|