Континуальная модель повреждённой среды для описания процесса разрушения при ползучести

Рассмотрены основные закономерности процессов деформирования и деградации начальных прочностных свойств конструкционных материалов (металлов и их сплавов) по механизму длительной прочности. С позиции механики повреждённой среды (МПС) развита математическая модель, описывающая процессы неупругого деформирования и накопления повреждений при ползучести. Модель МПС состоит из трёх взаимосвязанных частей: соотношений, определяющих неупругое поведение материала с учётом зависимости от процесса разрушения; уравнений, описывающих кинетику накопления повреждений; критерия прочности повреждённого материала. Разработана экспериментально-теоретическая методика нахождения материальных параметров развитых определяющих соотношений МПС. Определение материальных параметров и скалярных функций модели МПС, оценка её достоверности и определение границ применимости проведены на основе анализа процессов деформирования и разрушения лабораторных образцов в условиях мягкого нагружения (контролируемых напряжений). Приведены результаты экспериментальных исследований кратковременной ползучести жаропрочного сплава ВЖ-159 при постоянных значениях температуры и разных значениях задаваемых в образцах напряжений. Проведены численные исследования процесса деформирования и накопления повреждений и выполнено сравнение полученных численных результатов с данными натурных экспериментов. Результаты сопоставления расчётных и экспериментальных данных позволили сделать вывод о достоверности предложенных определяющих соотношений МПС при деградации начальных прочностных свойств конструкционных материалов по механизму длительной прочности.