219 / 457
Материаловедение, динамика и прочность машин и механизмов
219
Determination the parameters of hardening materials for elastic-plastic
sphere indentation problems
Ogar P.M.
a
, Gorokhov D.B.
b
,
Sobolevskiy A.A.
c
, Chebykin V.S.
d
Bratsk State University, 40 Makarenko str., Bratsk, 665709 Russia
a
ogar@brstu.ru,
b
gorokhov@brstu.ru,c
yeloyblybas@mail.ru,
d
viktor2100@mail.
Keywords:
Hollovon’s power law, hardening exponent, yield strength, engineering yield strength,
ultimate strength, breaking strength in neck, relative narrowing, relative lengthening, uniform strain, engi-
neering tention diagram, true tention diagram.
In the paper, the problem of determining the parameters of elastic-plastic body by characteristics of engineer-
ing tension diagram, or according material data. It is shown that lately the method of finite element modelling is widely
applied to the solution of problems of elastic-plastic sphere indentation. At the same time, the true stress tension
diagrams are used to describe the stress-strain state. The main models of elastic-plastic bodies are given. It is shown
that it is necessary to take into account plastic strain of 0.2% on the yield strength at the determination of hardening
exponent. The equation for the determination of hardening exponent n versus ratio of
y u
and
E
y
of
engineering tension diagram and the corresponding graphic relations are shown. The obtained results will allow to
increase accuracy of calculations of elastic-plastic contact of rough surfaces by using the techniques developed by
authors.
УДК 539.3
Прочность слоистых материалов
Преснецова В.Ю., Ромашин С.Н., Фроленкова Л.Ю., Шоркин В.С., Якушина С.И.
ФГБОУ ВО "Приокский государственный университет", 302020, Наугорское шоссе, 29,
г. Орел, Россия
VShorkin@yandex.ru , Jakushina@rambler.ruКлючевые слова:
слоистые материалы, теоретический предел прочности на растяжение, ре-
альное разрушающее напряжение.
Теоретическая прочность идеальной кристаллической решетки, соответствующая одновременному
разрыву всех межмолекулярных связей, очень велика – всего раз в десять меньше модуля Юнга. Прочность
реальных твердых тел на несколько порядков меньше. Это связывается с существованием дефектов решетки.
Из различных типов дефектов в работе рассматриваются только трещины. Хотя действительно хрупких
материалов имеется не так уж много, вопрос о трещинах в хрупких телах имеет большое практическое
значение потому, что многие, казалось бы, пластические материалы (металлы) разрушаются "хрупким"
образом. Проблеме хрупкого разрушения уделяется много внимания. Попытка объяснить расхождение между
реальным и теоретическим значениями прочности при наличии трещин была сделана Гриффитсом в его
теории хрупкого разрушения аморфных материалов. Он предположил, что реальные материалы имеют
большое число малых трещин, которые могут действовать как концентраторы напряжений, повышая их до
величины теоретической прочности. Процесс разрыва сводится при этом к увеличению длины трещинки
вплоть до полного разделения образца на две части.
Введение.
В данной работе предлагается упрощенная модель явления разрушения упругого
материала, позволившая установить связь между теоретическим пределом прочности на растяжение
и реальным разрушающим напряжением на основе представления о том, что каждая представитель-
ная элементарная частица сплошной упругой среды имеет в своем составе микротрещину. Так что в
материале, как и в теории Гриффитса, существует целая сеть микротрещин.
Теоретические положения
. В отличие от теории Гриффитса, процесс разрушения материала
происходит не за счет роста микротрещин, а за счет слияния микротрещин, развившихся из началь-
ной поврежденности атомно-молекулярной структуры материала. Проведены оценочные расчеты ве-
личины микротрещин и поврежденности некоторых материалов. Установленные в работе связи меж-
ду теоретическим пределом прочности и реальным разрушающим напряжением, результаты расчёта,
соответствуют известным представлениям и справочным данным.