Uniaxial ratcheting and fatigue failure of tempered 42CrMo steel: Damage evolution and damage-coupled visco-plastic constitutive model

Kang, Guozheng; Liu, Yujie; Ding, Junjun; Gao, Qing

doi:10.1016/j.ijplas.2008.06.004

Cited by 187 publications

(56 citation statements)

References 57 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Этот простейший вид и заложен в конечно-элементных программных комплексах (ANSYS, SIMULIA Abaqus, COSMOS) расчета элементов конструкций. В настоящее время во многих работах [9][10][11][12][13][14][15][16][17][18] приводится значительное количество различных вариантов моделей со все возрас-тающей сложностью и большим количеством «подгоночных» параметров.…”

Section: таблицаunclassified

Comparative Analysis of Variants of Plasticity Theories Under Cyclic Loading

2017

PNRPU MB

View full text Add to dashboard Cite

Бондарь В.С., Абашев Д.Р., Петров В.К. Сравнительный анализ вариантов теорий пластичности при циклических нагружениях // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. На основе результатов экспериментальных исследований образцов из нержа-веющих сталей SS304, 12X18H9 и 12X18H10T при жестком (контролируемые деформации) и мягком (контролируемые напряжения) циклических нагружениях в условиях одноосного растяжения-сжатия и нормальной температуры проводится сравнительный анализ адекватности наиболее применяемых в настоящее время в практических расчетах вариантов теорий пластичности, относящихся к классу теорий течения при комбинированном упрочнении. Рассматриваются нагружения, включающие в себя последовательности циклических и монотонных нагружений, а также явления посадки и вышагивания (ratcheting) петли пластического гистере-зиса. Нагружения проводятся вплоть до разрушения -появления макротрещин длиной 1 мм. В качестве анализируемых вариантов теорий рассматриваются мо-дели Коротких, Бондаря и Шабоша. Для каждой модели приводится набор матери-альных функций, на основе которых проводятся расчеты кинетики напряженно-деформированного состояния исследуемых процессов циклических нагружений. На основе сравнения результатов расчетов и экспериментов показано, что описа-ние процессов посадки и вышагивания (ratcheting) циклической петли возможно только в рамках моделей Бондаря и Шабоша при определенном преимуществе модифицированной модели Бондаря, заключающемся в возможности адекватно описывать нестационарные процессы циклического нагружения и нелинейные про-цессы накопления повреждений. Показано, что модифицированная модель Бонда-ря, включающая микронапряжения третьего типа (Оно-Ванга) и кинетические урав-нения накопления повреждений, наиболее адекватно по сравнению с другими моде-лями описывает кинетику напряженно-деформированного состояния и разрушения в условиях нестационарных несимметричных циклических процессов нагружения и может быть рекомендована для практических расчетов кинетики напряженно-деформированного состояния и ресурса конструкций в условиях произвольного воздействия нагрузок. © ПНИПУ Ключевые слова:пластичность, циклическое нагружение, микронапряжения, посадка петли, вышагивание петли, повреждение. Бондарь Валентин Степанович -доктор физико-математических наук, профессор,

show abstract

Section: таблицаunclassified

Comparative Analysis of Variants of Plasticity Theories Under Cyclic Loading

2017

PNRPU MB

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Причем число материальных функций (в данном случае 14 параметров и 1 функция) значительно меньше числа материальных функций и параметров, замыкающих современные теории [32][33][34][35][36][37][38][39][40][41][42][43][44][45][46][47][48][49][50]. К тому же базовый эксперимент и метод идентификации материальных функций рассматриваемого варианта теории пластичности четко определены и являются достаточно простыми и легко реализуемыми.…”

Section: заключениеunclassified

“…Принцип и следствие говорят, что при жестком несимметричном циклическом нагружении напряженное со-стояние стремится к напряженному состоянию, соответствующему симметричному цик-лическому нагружению, а при мягком несимметричном циклическом нагружении дефор-мированное состояние должно увеличивать свою несимметричность. Математическое моделирование явлений посадки и вышагивания предпринималось в большом количестве работ, обзор и анализ которых содержится в [32][33][34][35][36][37][38][39][40][41][42][43][44][45][46][47][48][49][50]. В данной работе рассматривается математическое моделирование этих явлений на основе варианта одноповерхностной теории пластического течения при комбинированном упрочнении.…”

Section: Introductionunclassified

Plasticity of Materials Under Proportional and Nonproportional Cyclic Loading

2017

PNRPU MB

View full text Add to dashboard Cite

Бондарь В.С., Абашев Д.Р., Петров В.К. Пластичность материалов при пропорциональных и непропорциональных циклических нагружениях // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. -2017Механика. - . -№ 3. -С. 53-74. DOI: 10.15593/perm.mech/2017 Bondar V.S., Abashev D.R., Petrov V.K. Plasticity of materials with proportional and nonproportional cyclic loading. PNRPU Mechanics Bulletin, 2017, no. 3, pp. 53-74. DOI: 10.15593/perm.mech/2017 Рассматривается математическое моделирование упругопластического деформиро-вания материалов при пропорциональных (простых) и непропорциональных (сложных) циклических нагружениях. В частности, весьма простой вариант теории пластичности, являющейся частным вариантом теории неупругости. Вариант теории пластичности отно-сится к классу одноповерхостных теорий течения при комбинированном упрочнении. Область применимости варианта теории пластичности ограничивается малыми дефор-мациями начально изотропных металлов при температурах, когда нет фазовых превра-щений, и скоростях деформаций, когда динамическими и реологическими эффектами можно пренебречь. Рассматриваются материалы, обладающие эффектом дополнитель-ного изотропного упрочнения при непропорциональном циклическом нагружении. Приво-дятся результаты расчетных и экспериментальных исследований упругопластического деформирования и усталостного разрушения материалов при разнообразных непропор-циональных циклических нагружениях. На основе анализа результатов эксперименталь-ных исследований деформирования материалов в условиях жесткого несимметричного циклического нагружения формулируется принцип симметрии циклических свойств. При-водятся следствия из принципа симметрии для мягких несимметричных циклических нагружений. Рассматриваются расчетные и экспериментальные результаты исследова-ния процессов несимметричных циклических нагружений. Адекватное описание процес-сов сложного нагружения, эффектов дополнительного изотропного упрочнения и вышаги-вания (ratcheting), а также процессов разрушения в рамках одного, довольно простого варианта теории пластичности, является несомненным достоинством рассматриваемого математического моделирования. Причем число материальных функций (в данном слу-чае 14 параметров и 1 функция) значительно меньше числа материальных функций и параметров, замыкающих современные теории. К тому же базовый эксперимент и метод идентификации материальных функций рассматриваемого варианта теории пластично-сти четко определены и являются достаточно простыми и легко реализуемыми. Сравне-ние результатов расчетов и экспериментов говорит об адекватности предложенного ма-тематического моделирования. © ПНИПУ Ключевые слова:пластичность, циклическое нагружение, микронапряжения, дополнительное упрочнение, посадка петли, вышагивание петли, повреждение. Бондарь Валентин Степанович -доктор физико-математических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ,

show abstract

“…The plastic damage is the major fracture mode for metal failure and characterized by initiation, growth and coalescence of void due to large plastic deformations [11]. Among many CDM models developed in the past decades [28,[30][31][32][33], the nonlinear CDM model proposed by Bonora [28,34] seems to be able to precisely describe the plastic damage evolution for different types of metals.…”

Section: Plastic Damage Evolutionmentioning

confidence: 99%

Continuum damage mechanics for sintered powder metals

Yuan

Zhang³

2014

Sci. China Phys. Mech. Astron.

View full text Add to dashboard Cite

Sintered metals are characterized by the high porosity ( 8%) and voids/micro-cracks in microns. Inelastic behavior of the materials is coupled with micro-crack propagation and coalescence of open voids. In the present work the damage evolution of the sintered iron under multi-axial monotonic loading conditions was investigated experimentally and computationally. The tests indicated that damage of the sintered iron initiated already at a stress level much lower than the macroscopic yield stress. The damage process can be divided into the stress-dominated elastic damage and the plastic damage described by the plastic strain. Based on the uniaxial tensile tests an elastic-plastic continuum damage model was developed which predicts both elastic damage and plastic damage in the sintered iron under general multi-axial monotonic loading conditions. Computational predictions agree with experiments with different multi-axial loading paths. A phenomenological continuum damage model for the sintered metal is developed based on the experimental observations to predict the inelastic behavior and damage process to failure under multi-axial loading conditions. The proposed damage model is experimentally verified under different loading conditions. sintered metal, porous material, damage evolution, multi-axial damage, continuum damage model PACS number(s): 46.35.+q, 46.50.+a, 81.20.Ev, 81.40.Lm Citation:Yuan H, Ma S Y, Zhang L. Continuum damage mechanics for sintered powder metals.

show abstract

Uniaxial ratcheting and fatigue failure of tempered 42CrMo steel: Damage evolution and damage-coupled visco-plastic constitutive model

Cited by 187 publications

References 57 publications

Comparative Analysis of Variants of Plasticity Theories Under Cyclic Loading

Comparative Analysis of Variants of Plasticity Theories Under Cyclic Loading

Plasticity of Materials Under Proportional and Nonproportional Cyclic Loading

Continuum damage mechanics for sintered powder metals

Contact Info

Product

Resources

About