215 / 457
Материаловедение, динамика и прочность машин и механизмов
215
герметизирующей способности уплотнительных соединений [18]. В связи с важностью решения вы-
шеуказанных задач возникает вопрос об уточнении параметров упрочнения материалов.
Определение параметров истинной диаграммы растяжения.
При конечно-элементном мо-
делировании используется идеализированная истинная диаграмма растяжения упругопластических
тел (рис. 1), описанных выше, параметры которой могут быть определены либо из условной диа-
граммы растяжения, либо из данных марочника (справочника) материалов.
Рис.1. Идеализированная истинная диаграмма растяжения.
Обычно в марочнике (справочнике) задают базовые характеристики материалов, которые
включены в технические условия на поставку конструкционных материалов: предел текучести σy
(или условный предел текучести σ02), предел прочности σu (ultimate strength, в отечественной лите-
ратуре
σв), сопротивление разрыву в шейке Sf, относительное сужение Ψf, модуль упругости E.
Механические свойства некоторых, широко применяемых сталей, приведены в таблице 1 [20]. Следу-
ет отметить, что пределы текучести σy определены для пластической деформации 0,02 %.
Далее необходимо определить экспоненту упрочнения n. Рассмотрим некоторые подходы.
Как указано в [19], экспонента упрочнения n (в работе [19] она обозначается m)
,
ln
ln
T p
Т в
S n
(7)
здесь
S
в
, σ
т
соответственно истинный предел прочности и предел текучести материала; ε
p
, ε
т
соот-
ветственно предельная равномерная деформация материала и допуск на остаточную деформацию,
соответствующую пределу текучести.
Таблица. 1.
Механические свойства стали
Материал
E, ГПа
σ
y
, МПа
σ
02
, МПа
σ
u
, МПа
S
f
, МПа
f
Ст3
200
252
252
507
1065
0.543
09Г2С
200
306
306
504
1097
0.698
45
207
351
362
568
1110
0.512
22К
200
267
291
540
940
0.527
16ГНМ
200
337
342
556
1080
0.61
10Х2М
200
527
550
650
1660
0.74
12Х2МФА
203
486
518
697
1690
0.698
12Х18Н9
197
237
265
650
1674
0.72
25Х2М1Ф
195
803
823
1002
2030
0.6
27Х2Н2МФВ
197
1046
1163
1298
1596
0.203
Степенная аппроксимация, как отмечено в работе [20], справедлива до точки разрушения
(fracture point) с координатами εf и Sf. Это позволяет определить в первом приближении показатель
упрочнения