НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o154.pdf (1261.90Кб)

УДК 539.3

1 Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия

Целью работы явилось определение размера района локального пластического деформирования (шейки) при растяжении листового элемента конструкции.
Рассмотрен процесс начала локализации деформаций (образования шейки) при растяжении пластины из пластического материала в условиях плоского деформированного состояния. Использован кинематический метод теории предельного равновесия. Принятое локальное поле скоростей перемещения состоит из двух областей деформирования – внутренней и внешней, причём относительные удлинения в элементах внутренней области вдвое больше, чем в элементах внешней области. Области деформирования отделены одна от другой и от недеформируемых областей наклонными плоскостями. Из условия отсутствия сдвиговых деформаций определена длина района локального деформирования, равная двум толщинам пластины. При этом величина предельной растягивающей нагрузки при локальной деформации равна величине предельной растягивающей нагрузки при равномерной деформации.
Детальный анализ найденного поля скоростей перемещений показал, что при этом выполняются условия равновесия и текучести, поле перемещений не имеет разрывов, а в разграничивающих плоскостях отсутствуют деформации, что является признаками точного решения. Численное моделирование показало сходство с найденным аналитическим решением по длине района локального деформирования и форме границ недеформируемых областей, состоящей из четырёх плоскостей, наклонённых к срединной плоскости пластины под углом 45 градусов.
Полученные результаты могут быть использованы для оценки эффективности металлических сплавов, используемых для изготовления элементов конструкций, предназначенных для поглощения механической энергии.

1. Ефремов А.К. Системы защиты от ударных воздействий // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2015. № 11. С. 344-369. DOI:10.7463/1115.0817507
2. Петухов В.Н. Корпус судна с защитой отсека при столкновении с другим судном. Патент РФ 2432295, опубликован 27.10.2011г.
3. Правила классификации и постройки атомных судов и плавучих сооружений.СПб.: 2012. 151 с.
4. Петров Ю.А., Макаров В.П., Колобов А.Ю., Алешин В.Ф. Посадочные устройства космических аппаратов (КА) на основе пенопластов и сотоблоков // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2010. № 4. Режим доступа:http://technomag.edu.ru/doc/141542.html (дата обращения 18.08.2016).
5. Малков В.П. Энергоёмкость механических систем. Н. Новгород: Издательство Нижегородского университета, 1995. 258с.
6. Данилов В.И., Орлова Д.В., Зуев Л.Б., Болотина И.О. О локализации пластической деформации на стадии предразрушения и возможности прогнозирования места и времени вязкого разрыва // Журнал технической физики. 2011. Т. 81, № 2. С. 51-57.
7. Данилов В.И., Зуев Л.Б., Летахова Е.В., Орлова Д.В., Охрименко И.А. Типы локализации пластической деформации и стадии диаграмм нагружения металлических материалов с различной кристаллической структурой // Прикладная механика и техническая физика. 2006. № 2. С. 176-184.
8. Давиденков Н.Н., Спиридонова Н.И. Анализ напряжённого состояния в шейке растянутого образца // Заводская лаборатория. 1945. Т. 11, № 6. С. 583-593.
9. Уваров А.И. Пластические деформации оболочечных элементов конструктивной защиты // Научно-технич. сборник «Судостроительная промышленность». Сер.: Проектирование судов. 1986. № 3. С. 43-48. Ленинград, ЦНИИ "Румб”.
10. Малинин Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение,1975. 400 с.
11. Биргер И.А., Мавлютов Р.Р. Сопротивление материалов: Учебное пособие. М.: Наука, 1986. 560 с.