Структурно-аналитическая мезомеханика материалов с микронапряжениями тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.02.04, доктор технических наук Малинина, Надежда Аркадьевна

• Малинина, Надежда Аркадьевна
• доктор технических наук
• 2004

Оглавление диссертации доктор технических наук Малинина, Надежда Аркадьевна

Введение.

Раздел I. Структурные напряжения в поликристаллических материалах.

Глава 1. Физико-механические свойства поликристаллических материалов с микронапряжениями.

1.1. Самоорганизация и многоуровневый (микро-, мезо-, макромаспггабный) характер эволюции деформационных структур.

1.2. Физико-механические свойства некубических поликристаллов при нестационарных термо- и баромеханических воздействиях.

1.2.1. Микроструктурные напряжения температурного происхождения.:.

1.3. Баромеханические неориентированные микронапряжения.

1.4. Особенности механического поведения некубических поликристаллов при нестационарных температурных и баромеханических воздействиях.

1.5. Повреждаемость материала. Термоциклическая и бароциклическая усталость второго рода.

Примечание.

Глава 2. Анализ подходов теоретического описания неупругой деформации материалов.

2.1. Инженерные варианты теорий ползучести при постоянных температурах.

2.2. Ползучесть при изменяющейся температуре. Гипотеза трансформированного времени.

2.3. Ползучесть в условиях сложного напряженного состояния.

2.4. Статистические теории деформации.

Глава 3. Структурно-аналитическая теория деформации и разрушения поликристаллов с микронапряжениями.

3.1. Основные гипотезы.

3.2. Эффективные напряжения.

3.3. Концепция структурных уровней в моделях пластичности кристаллов.

3.3.1. Локальные инварианты микроуровня.

3.3.2. Макроскопический уровень рассмотрения. Ориентационное и статистическое усреднение.

3.4. Концепция структурных уровней в моделях повреждаемости и разрушения.

3.5. Микроструктурный уровень. Локальные критерии зарождения микротрещин. Параметры микроповреждаемости.

3.6. Промежуточный структурный уровень. Параметры макроповреждаемости. Перенормировка напряжений.

3.7. Макроскопический уровень разрушения. Разрушение тела на части.

3.8. Граф связности процессов деформации и разрушения в модели среды с микронапряжениями.

Глава 4. Аналитическое исследование деформационных эффектов при нестационарном температурном и баромеханическом нагружении.

4.1. Методика расчета термоактивированной деформации.

4.1.1. Расчет термоактивируемой составляющей деформации при температурном воздействии.

4.1.2. Расчет термоактивированной деформации при нестационарном баромеханическом воздействии.

4.2. Методика расчета пластической атермической деформации при нестационарном механическом и температурном воздействии

4.2.1. Расчет микродеформаций при ступенчатом нагружении.

4.2.2. Анализ деформационного поведения при фиксированной нагрузке и постоянной температуре.

4.2.3. Расчет микродеформаций на этапе увеличения температуры

4.2.4. Анализ деформационных свойств материала при его изотермической выдержке после термоударного нагрева.

4.2.5. Расчет микродеформаций на этапе охлаждения.

4.2.6. Расчет макроскопической деформации.

4.2.7. Расчет неизотермической деформации для случая больших тепловых микронапряжений.

4.3. Аналитическое исследование эффектов температурного и баромеханического формоизменения, обусловленных термоактивированным механизмом деформации.

4.3.1. Физические представления о механизмах формирования температурного последействия и формоизменения.

4.3.2. Описание явлений температурного последействия и теплового формоизменения.

4.3.3. Аналитическое соотношение для расчета баромеханического последействия и бароциклического формоизменения.

4.4. Аналитическое исследование эффектов температурного и баромеханического формоизменения при атермическом механизме деформации.

4.4.1. Анализ атермической деформации при нестационарном температурном воздействии.

4.4.2. Расчет необратимого формоизменения при бароциклическом воздействии.

4.5. Методика верификации параметров структурноаналитической модели

4.6. К методике расчета макроскопических деформаций при сложном напряженном состоянии.

4.7. Аналитическое исследование ползучести, обусловленной возвратом при атермическом механизме деформации.

4.8. Расчет термоактивированной ß-ползучести при наличии ориентированных микронапряжений.

4.9. Расчет термоактивированной ß-ползучести при плоском напряженном состоянии в условиях инициирования неориентированных микронапряжений.

4.10. Аналитические соотношения для расчета ß-ползучести при плоском напряженном состоянии в условиях одновременного инициирования ориентированных и неориентированных микронапряжений.

4.11. Аналитический расчет термоциклической усталости второго рода поликристаллов с некубической решеткой.

4.12. Аналитические соотношения для решения связной задачи термоциклической ползучести и термической усталости второго рода.

Раздел II Методология построения уравнений мезомеханики многоуровневых сред с микронапряжениями

Глава 5. Структурно-аналитическая концепция физической мезомеханики.

5.1. Общая характеристика проблемы.

5.2. Принципы построения теории

5.3. Метод эффективного поля.

5.4 Локальные базисы процессов в многоуровневых средах.

5.5 Сценарий иерархии масштабов пластической деформации и разрушения.

Глава 6. Микромасштабный уровень.

6.1 Методика расчета неориентированных микронапряжений.

6.1.1. Эволюционное уравнение неориентированных микронапряжений.

6.1.2. Микронапряжения, инициируемые температурным воздействием.

6.1.3. Микронапряжения, инициируемые вариацией механического поля напряжений.

6.1.4. Микронапряжения, обусловленные локализацией пластической деформации.

6.1.5. Микронапряжения, обусловленные анизотропией магнитои электрострикционных деформаций.

6.1.6. Учет статистических свойств.

6.1.7. Микронапряжения, обусловленные структурной неоднородностью коэффициентов теплопроводности и температурного поля.

6.2. Расчет неориентированных микронапряжений методами наследственной механики.

6.3. Формулы для расчета компонент тензора температурных микронапряжений при циклическом термоударном воздействии.

6.4. Формулы для расчета компонент тензора баромеханических напряжений при периодическом скачкообразном изменении давления.

6.5. Методика расчета межфазных структурных напряжений, возникающих на фронте обратимых мартенситных превращений.

6.5.1. Межфазные структурные напряжения.

6.5.2. Межфазные напряжения аккомодационной природы.

6.6. Построение локальных инвариантов для микродеформаций.

6.6.1. Упругие и тепловые деформации.

6.6.2. Сдвиговые деформации.

6.6.3. Термоактивированная деформация.

6.6.4. Атермическая деформация.

6.6.4.1. Модель анизотропного упрочнения.

6.6.4.2. Модель упрочнения, обусловленная самоорганизацией ориентированных дислокационных зарядов.

6.6.4.3. Модель латентного упрочнения.

6.7. Методика построения уравнений повреждаемости на микроуровне.

6.7.1. Локальные базисы разрушения.

6.7.2. Зарождение и развитие микротрещин.

6.7.3. Векторные и тензорные параметры повреждений.

Глава 7. Мезомасштабный уровень.

7.1. Гидродинамический характер деформации на мезоструктурном уровне мезо-1.

7.2. Гидродинамическое пространство конфигурационных переменных и гидродинамическая шкала времени.

7.3. Локальные инварианты процессов деформации и повреждения материала на мезоструктурном уровне мезо-1.

7.4. Стохастические свойства процессов деформации и разрушения на структурном уровне мезо-2.

7.5. Локальные инварианты процессов деформации и повреждения материала на мезоструктурном уровне мезо-2.

7.5.1. Построение локальных инвариантов дисторсии неупругой деформации на мезо-2.

7.5.2. Напряжения течения Tq и Ts мезоструктурного уровня мезо-2.

7.5.3. Ориентированные напряжения, возникающие на структурных концентраторах, инициируемых ансамблем мезополос деформации.

7.5.4. Ориентированные напряжения, возникающие на структурных концентраторах, инициируемых ансамблем мезотрещин.

7.5.5. Вектор повреждаемости материала на структурном уровне мезо:2.

Глава 8. Макромасштабный уровень.

8.1. Физические аспекты процессов деформации и разрушения на макроструктурном уровне Maicpo-1.

8.2. Методика получения определяющих соотношений процессов деформации и повреждения материалов на макроструктурном уровне макро-1.

8.3. Критерий разрушения на макромаспггабном уровне макро-1.

8.4. Постановка краевой задачи механики деформации. Масштабный уровень макро-2.

8.5. К проблеме моделирования многоуровневой системы структурных напряжений.

Раздел III Экспериментальное и теоретическое исследование механических свойств поликристаллических материалов при сложном нагружении

Глава 9. Особенности механических свойств конструкционных материалов при сложных режимах нагружения.

9.1. Методики экспериментальных исследований.

9.2. Экспериментальное исследование деформационных эффектов стали Ст.З при нестационарных режимах нагружения.

9.2.1. Режим активного нагружения с постоянной скоростью деформации.

9.2.2. Режим нагружения, содержащий кратковременную выдержку образца, нагруженного постоянной силой.

9.2.3 Двухзвенные траектории нагружения с ортогональным изломом.

9.3. Исследование механических свойств пористой конструкционной нитрид кремниевой керамики при сложном нагружении.

9.3.1. Ползучесть пористой нитрид кремниевой керамики при сложных режимах термоциклирования.

9.3.2. Особенности разрушения нитридкремниевой керамики при пропорциональных траекториях нагружения в пространстве напряжений.

Глава 10. Теоретические и экспериментальные исследования механических свойств материалов при нестационарных режимах нагружения.

10.1. Исследование влияния режимов нагружения в макроупругой области на предел пропорциональности.

10.1.1. Влияние скорости нагружения на предел пропорциональности.

10.1.2. Задержка и предел ползучести.

10.1.3. Зависимость предела пропорциональности от уровня и скорости предварительного нагружения в макроупругой области.

10.1.4. Влияние кратковременных выдержек материала под нагрузкой в макроупругой области на его механические свойства.

10.2. Исследование деформационных эффектов при малых упруго-пластических деформациях.

10.2.1. Аналитические соотношения между напряжением, временем и пластической деформацией при чистом растяжении.

10.2.2. Кратковременная ползучесть при постоянном напряжении.

10.2.3. Ползучесть при ступенчатом изменении нагрузки.

10.2.4. Диаграмма деформации при нагружении с промежуточной выдержкой материала под нагрузкой.

10.2.5. Эффект "замораживания" пластических сдвигов.

10.2.6. Методика верификации параметров модели.

10.3. Исследование влияния вида напряженного состояния и истории нагружения на деформационные свойства поликристаллических материалов.

10.3.1. Расчет направления и плотности ориентированных структурных дефектов при сложном нагруженной.

10.3.2. Расчет компонент тензора пластической деформации на мак-ромаспггабном уровне.

10.3.3. Аналитическое исследование влияния режимов нагружения на диаграммы деформации в случае ортогонального излома траектории нагружения.

10.3.4. Влияние истории нагружения и вида напряженного состояния на ползучесть алюминиевого сплава 2618 — Т61.

Глава 11. Исследование механических свойств поликристаллических материалов при сложных траекториях нагружения в пространстве напряжений.

11.1. Многоуровневый анализ диаграмм деформации при активном нагружении одноосным растяжением.

11.1.1. Аналитическое исследование на основе модели сдвига со стесненным материальным поворотом с учетом латентного упрочнения на микромасштабном уровне.

11.1.2. Аналитическое исследование влияния процессов эволюции структуры различных масштабных уровней на формирование макроскопической деформации !.

11.2. Перекрестный эффект деформации при сложных траекториях изотермического нагружения.

11.2.1. Экспериментальные исследования "перекрестного" эффекта деформации.

11.2.2. Теоретическое исследование эффекта перекрестной деформации.

11.3. Исследование эволюции контура пластичности.

11.4. Влияние истории нагружения в пространстве напряжений на деформационную анизотропию поликристаллических материалов.

11.5. Исследование механического поведения поликристаллов при циклическом нагружении по сложным траекториям в пространстве напряжений.

11.6. Краевые задачи механики.

Глава 12. Деформационные и прочностные свойства материалов с некубической кристаллической решеткой при циклических температурных и баромеханических воздействиях.

12.1. Результаты аналитического описания и сравнения с экспериментом явлений температурного последействия, формоизменения и термоциклической ползучести.

12.2. Термоциклическая ползучесть тонкостенных цилиндрических образцов из пористой нитрид кремниевой керамики.

12.3. Баромеханическое последействие, бароциклическое формоизменение и бароциклическая ползучесть.

12.4. Ползучесть при нестационарном температурном воздействии в условиях сложного напряженного состояния.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурно-аналитическая мезомеханика материалов с микронапряжениями»

Современная промышленность предъявляет высокие требования к новым образцам машин и механизмов, разработке современных технологических процессов обработки металлов, которые должны обеспечивать производство качественных изделий с высокими эксплуатационными характеристиками и быть экономичными. Для успешного решения названных проблем необходимо создание адекватной теории деформации и разрушения материалов.

Основная задача современной теории деформации заключается в построении модели деформируемого твердого тела, которая должна учитывать сложную и многоуровневую организацию материала, различные виды деформации с одной стороны, и порождающие их напряжения, температуру, радиационные, электрические и магнитные поля и т. д., с другой.

Задача физики твердого тела, в этом плане, состоит в рассмотрении микромасштабного уровня и построении теории механического поведения кристаллов, в которой учитываются конкретные физические механизмы деформации и влияние их на соответствующие параметры уравнений структурной организации кристаллов. Физика пластичности и прочности описывает законы движения структурных несовершенств в нагруженном твердом теле, используя методологию теории дефектов, в частности, аппарат теории дислокаций. Впечатляющие успехи достигнуты в изучении дислокационной пластичности кристаллов. Труднообозримый массив экспериментальных данных, полученный нередко с использованием ювелирной экспериментальной техники дает хорошее представление о механизме формирования элементарных актов и законов пластичности. Здесь не только поняты структурно-физические механизмы реализации процессов неупругой деформации, но и созданы эффективные способы расчёта. Тем не менее, физическая теория пластичности кристаллов не достигла инженерного уровня, сохранив свое значение лишь для объяснения и описания элементарных актов деформации или близких к ним. В рамках рассматриваемого подхода подробно изучены основные механизмы движения дефектов на микромасштабном уровне и даны качественные интерпретации многих закономерностей макродеформации и макроразрушения. В то же время анализ напряженно-деформированного состояния макроскопической системы в целом находится вне возможностей микроскопического подхода теории дефектов [1,2].

Механика деформируемого твердого тела предусматривает создание аналитических соотношений, обеспечивающих прогноз механического поведения реальных макроскопических объектов. Названная проблема решается с помощью феноменологических гипотез сформулированных на основе экспериментальных данных о механическом поведении макроскопических образцов и привлечения основных законов механики: динамических уравнений равновесия для бесконечно малого элемента тела; геометрических соотношений, выражающих шесть компонент тензора деформаций через три компоненты вектора перемещений; условий баланса для температуры. Замыкающая система уравнений состоит из определяющих уравнений состояния феноменологического плана. Выполненный в рамках такого подхода расчет напряженно-деформированного состояния сплошной среды не учитывает архитектуру многоуровневой внутренней структуры материала и реальные механизмы деформации. Как следствие, теория дефектов в моделях механики деформируемого твердого тела не используется.

Необходимо отметить, что, механика пластичности кристаллов (испытывающих дислокационную неупругость) получила довольно широкое распространение в инженерной практике и имеет добротную аналитическую базу. Вместе с тем, её содержательные успехи весьма скромны. Будучи откровенно феноменологической, она описывает в основном лишь те закономерности, на основе которых калибруются аналитические соотношения. Предсказательная сила уравнений механики пластичности в отношении сложных способов механического, температурного, радиационного и других воздействий на материал часто неудовлетворительна. В применении же к таким объектам, как материалы со свойствами памяти формы, где факторы механического характера конкурируют с эквивалентными по интенсивности факторами структурного и кристал-лохимического происхождения, методы классической механики деформируемого твердого тела вообще не продуктивны. Следует сказать, что основополагающие принципы механики пластичности используемые при выводе определяющих соотношений, такие как постулаты Друкера и Одквиста, гипотеза существования поверхностей текучести или единой кривой деформирования, установленные в свое время на основе анализа экспериментального изучения поведения объектов, подобных железу или меди, не выдерживают критики применительно к целому ряду новых материалов или в условиях нетривиальных режимов деформирования. Так, например, у никелида титана деформационное упрочнение не определяется длиной пути нагружения, как у стали, а зависит от конечного значения деформации. В этом же объекте деформация может инициировать выделение, а не поглощение энергии, и т. д.

Подобные примеры несостоятельности макроскопической теории пластичности можно продолжить. Например, в случае пластически анизотропных тел единые уравнения на макроуровне вообще невозможно записать, так как симметрия свойств на макроуровне определяется текстурой материала, характер которой варьируется в чрезвычайно широких, практически неограниченных, пределах. Даже по грубым признакам существуют масштабные классификации текстур. В указанном смысле вариантов теорий пластичности для анизотропных тел должно существовать столько, сколько существует типов текстур. В то же время совершенно понятно, что физические свойства малых объектов кристаллов не зависят от наличия текстуры, а именно эти свойства продуцируются на макроуровень [82]. Свойства макроуровня определяются дополнительно характером ориентационной структуры материала. В результате, имеет место ситуация, когда параметры уравнений механики пластичности, описывающие макроскопические свойства, зависят как от физических свойств кристалла, так и от ориентационной организации дефектной структуры материала. Следовательно, они не являются фундаментальными. Более того, константы таких уравнений будут зависеть от изменений текстуры, происходящих непосредственно в процессе деформации. Нефундаментальный характер уравнений механики (констант материала) прослеживается и для изотропных тел, поскольку конечные соотношения могут определяться способом воздействия на материал.

Перечисленные трудности механики пластичности носят, конечно, принципиальный характер. Их нельзя преодолеть путем каких-либо изощренных формализации или неизбежных, в таких случаях, уточнений. Рациональный выбор решения проблемы пластичности, в целом, усматривается лишь в последовательном обоснованном учете физических процессов в твердом теле и использовании достижений механики пластичности.

Перечисленные примеры, число которых может быть значительно увеличено, правомерно ставят вопрос о причинах сложившейся ситуации и о возможных решения проблемы. Попытаемся ответить на эти вопросы.

Причины невыхода физической теории пластичности на инженерный аспект довольно очевидны. Помимо элементарных актов пластичности, законы которых хорошо изучены на уровне одиночных дислокаций или их простейших образований, существенную роль играют крупномасштабные процессы. В сложных ансамблях дислокаций вступают в силу мощные коллективные эффекты. Это приводит к тому, что свойства ансамбля дефектов оказываются нетождественными свойствам одиночных дислокаций, составляющих ансамбль. Сильные взаимодействия внутри коллектива дефектов порождают сложные механизмы деформации. В крупномасштабных ансамблях дефектов на первый план могут выступать принципы самоорганизации структуры, которые в терминах синергетики следует рассматривать как диссипативные. Многочисленные бифуркации в таких структурах порождают новые свойства системы дефектов и очень сложные структурные состояния. Материал испытывает разнообразные кинетические фазовые переходы, управляющими параметрами которых оказывается не только температура, но и другие переменные, например скалярная плотность дислокаций. Более того, в сложноорганизованных структурах, помимо трансляционной пластичности, с неизбежностью возбуждается ротационная пластичность и возникают характерные турбулентности [5]. Следовательно, в процесс вовлекается еще масштабный уровень. Как показывает анализ экспериментальных данных, в реальных высокопластичных объектах, процесс нагружения сопровождается массопереносом вещества сразу на нескольких структурных и масштабных взаимодействующих уровнях. Количество таких уровней может быть очень велико: электронный, атомно-вакансионный, атомно-дислокационный, ячеистый или блочный, фрагментарный и субзеренный, в масштабах одного зерна или группы зерен и т. д. В некоторых случаях, инициация процесса одновременно на всех иерархиях происходит с соблюдением принципа автомодельности, а в других случаях без этого.

Из сказанного следует важнейший вывод о том, что последовательное физическое рассмотрение проблемы пластичности требует корректного учета многочисленных способов реализации элементарного акта пластической деформации не только на нижнем деформационном этаже, но и последовательного рассмотрения формирования каждой из последующих по масштабу структур, их свойств и законов эволюции, а также характера межуровневого взаимовлияния и взаимодействия между структурами одного вида. Ясно, что макроскопические свойства пластичности формируются на всех этапах реализации процесса массопереноса и не могут сводиться лишь к одному из них.

Необходимо отметить еще один важный момент. Несмотря на внешнее различие методов описания деформации и разрушения твердых тел в физике прочности (на основе теории дефектов кристаллической решетки) и механике сплошной среды (феноменологическое описание) их методологии качественно одинаковы. В основе лежат силовые модели сдвиговой деформации под действием средних приложенных напряжений [13]. Тензоры напряжений и деформаций являются симметричными, рассматривается только скалярная плотность дислокаций, деформация описывается только как суперпозиция трансляционного движения дефектов кристаллической решетки. Главная задача в таком подходе - описать предел текучести, деформационное упрочнение материала в ходе его пластического течения и разрушение. В хорошо развитой теории дислокаций их ядра исключаются из рассмотрения и рассчитываются упругие поля взаимодействующих дислокаций в рамках исходной кристаллической решетки. Фактически, все это сводится к механике деформируемого твердого тела на микромасштабном уровне.

Как отмечается в [13], физика дислокаций связана с генерацией их ядер, как локальным структурным превращением в кристаллической решетке и формированием диссипативных субструктур, с которыми связаны трехмерные носители пластического течения. Однако эти вопросы в теории дислокаций не рассматриваются. Введение в теорию дефектов дисклинаций и их ансамблей учитывает фрагментацию материала на мезомасштабном уровне, но методология "силовых" моделей в поле средних приложенных напряжений сохраняется.

В действительности пластическая деформация на всех масштабных и структурных уровнях развивается в зонах концентраторов напряжений различного масштаба в полях структурных напряжений существенно отличающихся от средних приложенных к телу напряжений.

Естественно, что в общей постановке целесообразна формулировка такой теории деформаций, которая была бы основана на строгих физических принципах, т. е. на учете реальных физических процессов и одновременно позволяла решать инженерные задачи. Хорошо известно, что многочисленны попытки построения подобной теории предпринимались давно, однако надежда с помощью различных методов ориентационного и статистического усреднения непосредственно перейти из микромасштабной области в макромасштабную не увенчалась успехом. Лишь в части анализа упругости, теплового расширения, электро- и магнитострикции можно отметить значительные успехи.

Как отмечается в [1, 2, 4, 5], сложившаяся ситуация определяется двумя принципиальными обстоятельствами: во-первых, последовательное и корректное описание эволюции сложного стохастического распределения дислокаций и их ансамблей сталкивается с непреодолимыми математическими трудностями.

Во-вторых, самоорганизация дислокационных ансамблей приводит к новому качеству: в сплошной среде возникает движение более крупномасштабных дефектов, чем дислокация - мезодефектов [5].

В свете сказанного, следует, что для перехода от микроструктурного масштабного уровня к макроскопическому, необходимо учитывать вклад эволюции промежуточного,, мезоструктурного уровня, который характеризуется движением соответствующих мезодефектов, обеспечивая формирование трансляционно-ротационных мод деформаций [1-12].

Необходимо отметить, что убедительные масштабные экспериментальные результаты и теоретические обобщения о важной роли мезоструктурного уровня в процессе формирования свойств реальных материалов, представлены в монографии [5], в которой дан подробный аналитический обзор работ томской научной школы, выполненных под руководством В.Е. Панина, содержащий фундаментальное экспериментальное и методологическое обоснование нового научного направления - физической мезомеханики материалов. Значительный экспериментальный и теоретический материал содержится в работах [2-4, 9-22]. Принципы построения физической мезомеханики получили подробное обсуждение на международном российско-французском симпозиуме "Мезоструктура" (4-7 июня 2002 г., г.Санкт - Петербург) [17]. В решении симпозиума отмечено, что созданное в России новое научное направление - физическая мезомеханика материалов, обеспечило мощный методологический фундамент для объединения основных достижений физики пластичности и разрушения с механикой деформируемого твердого тела.

Основная задача, которая была сформулирована председателем международного симпозиума "Физика и механика больших пластических деформаций" Рыбиным В.В., заключается в разработке общего подхода позволяющего " прописать, каким образом мезоструктура дает вклад в макромасштабный уровень, и как микроструктура влияет на формирование мезоструктуры".

В свете сказанного, принципиально важно сформулировать общий алгоритм построения модели физической мезомеханики для описания деформации твердого тела с любой внутренней структурой, для произвольных режимов его нагружения, и на его основе разработать методы моделирования связанных многоуровневых процессов деформации и разрушения реальных материалов. Одному из возможных вариантов решения обозначенной проблемы, на основе развития методов структурно-аналитической теории прочности [82], и посвящена настоящая работа.

Цель и задачи диссертационной работы

Из приведенной краткой характеристики проблемы вытекает главная цель работы - создание структурно-аналитической мезомеханики материалов с микронапряжениями, развиваемой на стыке научных дисциплин: механики сплошной среды (макроуровень) и физики пластичности и разрушения твердых тел (микроуровень).

Методы структурно-аналитической мезомеханики материалов с микронапряжениями должны позволять на основе единого подхода прогнозировать механическое поведение твердого тела с любой внутренней структурой, отражать ее многомасштабность и характерные свойства в процессе эволюции при пластической деформации вплоть до расчета макроскопического разрушения тела. В связи с этим решались следующие задачи:

• Разработка сценария иерархии масштабов многоуровневого процесса деформации и разрушения модели физической мезомеханики для описания деформации и разрушения тела с произвольной и изменяющейся в процессе на-гружения внутренней структурой для произвольного режима механического и температурного воздействия.

• Формулировка принципов построения структурно - аналитической мезомеханики многоуровневых сред с микронапряжениями.

• Создание математических методов физической мезомеханики с целью получения необходимого инструментария для моделирования многоуровневых процессов деформации и разрушения различной физической природы.

• Развитие многомодельного подхода с целью создания системы иерархически связанных друг с другом моделей мезомеханики, посвященных прогнозу процессов деформации и эволюции повреждаемости на субмикрост-руктурном, микромасштабном, мезомасштабном и макромасштабном уровнях.

• Развитие концепции метода эффективного поля и на ее основе создание метода построения модели мезомеханики для расчета многоуровневой эволюционирующей системы иерархически связанных между собой тензорных полей структурных напряжений.

• Развитие ориентационно-статистического метода взаимосвязи иерархически организованных процессов деформации, разрушения и структурной эволюции на трех масштабных уровнях.

• Формулировка критериальных кинетических уравнений возникновения эволюции иерархически взаимосвязанных процессов микро- мезо- и макроповреждаемости материала.

• Разработка модели мезомеханики для прогноза разрушения материала на макромасштабном уровне.

• Используя созданные в работе методы структурно-аналитической мезомеханики выполнить теоретические исследования деформации и разрушения материала с учетом взаимовлияния процессов на микро- мезо и макромасштабном уровнях.

• Развитие экспериментальной механики с целью создания методов исследования тонкостенных трубчатых образцов (при сложных термомеханических режимах воздействия), для проведения исследований влияния истории нагружения и термоциклического воздействия на механические свойства конструкционных материалов с различным типом кристаллической решетки (Zn, пористая керамика на основе нитрида кремния, Ст. 3, Ст. 45, нержавеющая сталь 08Х18Н10Т) при простых и сложных траекториях нагружения.

• Разработка эффективных алгоритмов и программ, позволяющих представить иерархически связанные модели мезомеханики на микро- мезо и макромасштабных уровнях в виде программного продукта - интегрированной инструментальной компьютерной среды (¿ХЗАТ).

• Выполнение систематических компьютерных исследований механических свойств различных модельных материалов при сложных траекториях нагружения в пространстве напряжений с целью проверки адекватности теоретических расчетов реальным экспериментальным данным, а также исследование механического поведения материалов при нетривиальных режимах воздействия по заданным программам нагружения.

Диссертация содержит введение, три раздела, основные результаты и выводы, список литературы и приложение. Каждый раздел содержит четыре главы, все разделы объединены общей идеей.

Заключение диссертации по теме «Механика деформируемого твердого тела», Малинина, Надежда Аркадьевна

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основе развития методологии структурно-аналитической теории прочности и используя основные достижения механики деформируемого твердого тела, современной физики пластичности разрушения и термодинамики неравновесных процессов, создана структурно-аналитическая мезомеханика материалов с микронапряжениями.

2. Созданы новые методы теоретического прогноза деформационных и прочностных свойств реальных кристаллических материалов, предложенные на основе структурно-аналитической мезомеханики материалов;

3. Предложен метод исследования механических свойств кристаллических материалов при сложных режимах термомеханического воздействия, основанный на созданной интегрированной инструментальной компьютерной среде структурно-аналитической мезомеханики, позволяющей исследовать механическое поведение материалов с возможностью анализа эволюции структурных параметров однрвременно на трех иерархически связанных масштабных уровнях;

4. Разработаны эффективные алгоритмы и программы, представляющие интегрированную инструментальную среду компьютерного моделирования разнообразных экспериментов по оценке механического поведения материалов при сложных термомеханических режимах воздействия и произвольном напряженно-деформированном состоянии;

5. Получены новые закономерности деформационных и прочностных свойств материалов, обнаруженные на основе теоретического прогноза и последующего экспериментального подтверждения, а именно:

• эффект увеличения однородной и предельной пластической деформации в образцах, когда материал кратковременно (примерно 20 минут) выдерживают в условиях высокого гидростатического давления под нагрузкой при различных напряженных состояниях в макроупругой области;

• эффект влияния истории нагружения при двухзвенных ортогональных траекториях, содержащих точку излома траектории в макроупругой области на деформационное упрочнение материала;

• эффекты баромеханического последействия, баромеханического формоизменения и баромеханической ползучести материалов с некубической кристаллической решеткой;

• закономерности термомеханической ползучести и температурного последействия пористой конструкционной керамики на основе 81зН4;

• закономерности разрушения тонкостенных цилиндрических образцов из 81зЫ4 и характерные особенности контура прочности пористой конструкционной керамики на основе нитрида кремния при пропорциональных траекториях нагружения в условиях плоского напряженного состояния;

• закономерности формирования "перекрестного" эффекта деформации и эволюции контура пластичности;

• результаты компьютерного исследования механического поведения материалов с различным типом кристаллической решетки, включая эволюцию деформационной анизотропии, закономерности изменения контура пластичности, изменение структурных параметров на микро- мезо и макромасштабных уровнях при различных траекториях нагружения в пространстве напряжений, и циклические режимы сложного нагружения.

Основной вывод можно сформулировать следующим образом: структурно-аналитическая мезомеханика материалов с микронапряжениями, в основу которой положены представления об иерархической организации структурных и масштабных уровней деформации твердых тел с учетом ключевой роли многоуровневой системы внутренних напряжений и транс-ляционно-ротационных мод деформации позволяют развивать методы механики деформируемого твердого тела для решения широкого спектра задач прочностного прогноза реальных объектов. Значительным достижением данной работы является, на наш взгляд, также создание предпосылок для дальнейшего успешного объединения методов МДТТ и методов физики пластической деформации.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Малинина, Надежда Аркадьевна, 2004 год

1. Панин В.Е., Гриняев Ю.В., Елсукова Т.Ф., Иванчин А.Г. //Структурные уровни деформации твердых тел. Изв. вузов. Физика -1982.-№ 6.-С.5-27.

2. Панин В.Е. Основы физической мезомеханики. //Физическая мезомеханика, 1998, № 1. с. 5-22.

3. Панин В.Е., Гриняев Ю.В., Егорушкин В.Е. и др. Спектр возбужденных состояний и вихревое механическое поле в деформационном кристалле. Изв. вузов. Физика-1987.-№ 1.-е 36-51.

4. Панин В.Е., Гриняев Ю.В., Данилов В.И. и др. Структурные уровни пластической деформации и разрушения. Новосибирск: Наука. 1990. -255 с.

5. Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование материалов: в 2-х т. //Под. Ред. Акад. Панина В. Новосибирск: Наука. 1995-Т. 1-298 с.Т.2.-320 с.

6. Конструирование новых материалов и упрочняющих технологий //Под ред. Акад. Панина В.Е. Новосибирск: Наука, 1993-140 с.

7. Журнал. Изв. вузов. «Физика»: тематич. Вып. «Структурные уровни и волны пластической деформации и в твердых телах»,- 1990-№ 2. 139с.

8. Журн. Изв. вузов. «Физика»: Тематич. Вып. «Физическая механика среды со структурой». 1992.-№ 4. - 124 с.

9. Панин В.Е. Методология физической мезомеханики как основа построения моделей в компьютерном конструировании материалов. //Изв. вузов. Физика. -1995. № 11.-е. 6-25.

10. Ю.Панин В.Е. Методология физической мезомеханики как основа построения моделей в компьютерном конструировании материалов. // Изв. вузов. Физика-1995. № П-с.6-25.

11. Panin V.E. // A Topical Encyclopedia of Current Knowledge Dedicated to A. Griffith / Ed. by G.Cherepanov.-Melbourne, USA:Kriger Pubishing Company, 1998. p. 772-793.

12. В.Е.Панин Синергетичские принципы физической мезомеханики //Физическая мезомеханика. Том. 3. № 6-2000.С.5-36.

13. Панин В.Е., Гриняев Ю.В. Физическая мезомеханика новая парадигма на стыке физики и механики деформируемого твердого тела // Физическая мезомеханика. т.6. №4 - 2003. С.9-36.

14. Журн. №Изв. вузов «Физика»: Тематич. Вып. «Компьютерное конструирование материалов». 1995. -№ 11—112с.

15. Physical Mesomechanics of Heterogeneous Media and Comhuter-Aided Design of Materials Ed.by V.E. Panin. Cambridge: Cambridge Publishing, 1998-450 p.

16. Зуев JI.Б., Данилов В.И., Мних М.М. Волны пластической деформации на площадке текучести.//Докл. Ак. CCCP.-1991-t.317, № 6-е. 1386-1389.

17. Панин В.Е. Современные проблемы пластичности и прочности твердых тел//Изв. вузов. Физика. 1998,№ I.e. 7-34.

18. Козлов Э.В., Конева Н.А. //Структурные уровни пластической деформации и разрушения: Сб. статей под ред. акад. В.Е.Панина Новосибирск:Наука, 1990-с.123-186.

19. Рыбин В.В. Структурно-кинетические аспекты физики развитой пластической деформации //Изв. вузов. Физика. 1991-М® 3 -с.7-22.

20. Лихачев В.А. Микроструктурные напряжения термической анизотропии //ФТТ.-1961.-Т.З,№ 6,- с. 1827-1834.

21. Лихачев В.А., Лихачева Н.А. О микроструктурных напряжениях термической анизотропии //Науч.-техн.информ.бюлл. (раздел физ.-мат.наук) /ЛПИ.-1960-№ 7. с.56-67.

22. Давиденков И.Н., Лихачев В.А. Необратимое формоизменение металлов при циклическом тепловом воздействии. М.Л. Мапггиз, 1962.-224с.

23. Зайцев В.И. Физика пластичности гидростати счески сжатых кристаллов. -Киев: Наукова думка., 1983.-186 с.

24. Лихачев В.А. Текстурные тепловые напряжения //ФММ.-1961.Т.12, вып. 6. -с.792-794.

25. Andrews C.W., Radcliffe S.V., Effects of hydrostatic pressure on terminal structure and mechanical behavior of beryllium.-Acta met. Д967, 15, № 4, p. 623-627.

26. Andrews C.W. Effects of pressure on terminal characteristics of hexagonal metals: Thesis.Case Inst.of Technol. 1965.-110-p.

27. Рэдклифф С.В. Влияние гидростатического давления на дефекты структуры и свойства. Механические свойства материалов под высоким давлением, 1973, вып. 1 с.254-295.

28. Davidson Т.Е., U J.C., Lee А.Р. Hydrostatic pressure-induced flow in polycrystalline metals. Trans. Met. Soc. ALME, 19.65,223, № 4, p.80-826.

29. Ferron J.R. The effects of high hydrostatic pressure on subsequent physical properties of metals. Delavare, 1959.-73 p. - (Techn Rept. Univ.: AFOSR-TR-59-199).

30. Ball A., Bullen F.P. Pressurization effects on chronium.-Phil Mag., 1970,22, № 176, p. 301-315.

31. Davidson Т.Е., Ansell G.S. Some observations on the relationship between the effects of pressure upon the fracture mechanism and the ductility of Fe-C materials .Trans. Met.Sos. ALME 1969, 245, № 11, p. 2383-2390.

32. Mellor H.G., Wronski A.S. The effects of precompression and pressurization on the ductile-britti transition of polycrystalline cast, chromium, molybdenum and tungsten. -Metal Sci.J., 1970,4, № 5, p. 108-113.'

33. Лившиц Л.Д., Прищепов В.Д., Рябинин Ю.Н. Остаточная деформация в поликристаллическом кадмии, вызываемая гидростатическим давлением-ДАН СССР, 1974, 216, № 1, с. 75-77.

34. Рюмшина Т.А. Движение некогерентных двойниковых границ в цинке в условиях высокого гидростатического давления. Физика и техника высоких давлений, 1982, вып. 9.С.36-41.

35. Зайцев В.И. Термоактивируемые процессы, связанные с эволюцией дислокационных ансамблей в гидростатически сжатых кристаллах: Автореф. дис. д-ра физ.-мат. наук. Донецк, 1977-ЗЗс.

36. Streltsov V.A. Effect of hydrostatic pressure on the second phase elastic fields.-Phys, status solids A, 1978,49, № 2, p. K129-K133.

37. Стрельцов B.A., Зайцев В.И., Рюмшина T.A. Эффекты анизотропии сжатия и их роль в исследовании пластической деформации гидростатически сжатых кристаллических систем //Физика и техника высоких давлений. 1981. Вып. 3. С. 8-19.

38. Nobuki М., Oguchi A., Yoshida S. Electron microscope observation structure in pressurized tough pitch copper Trans. Jap. Inst. Metals, 1973, 14, № 2, p. 103-1-8.

39. Oguchi A., Yoshida S., Nobuki M On the effect of pressurizing of pure coppert -Ibid., p. 109-113.

40. Босин M.E. Исследование закономерностей деформационного упрочнения при развитии единичных двойниковых прослоек в металлических кристаллах: Автореф, дис. канд. физ.-мат.наук.-Донецк, 1974.-22с.

41. Возникновение сдвиговых напряжений в гидростатически сжатых ГПУ-кристаллах A.A. Галкин, Т.А. Рюмшина, Д.Л. Савина и др. ДАП СССР, 1976,226, №4, с. 816-818.

42. Gelles S.H. Hydrostatic oressure-induced deformanion of polycrystalline zinc. Trans. Met. Sos.ALME, 1966, 236, p. 981-987.

43. Давиденков H.H., Лихачев В.А., Малыгин Г.А. Исследование необратимого формоизменения цинка //Физ. мет. и металловед. 1960.-Т.10, № 3.-C.412-424.

44. Лихачев В.А., Малыгин Г.А., Владимирова Г.В. Температурное последействие //Релаксационные явления в твердых телах: Тр. IV всесоюзн. науч. конф. /Воронеж, политехи, ин-т М.: Металлургия, 1968. С. 98-114.

45. Лихачев В.А., Малыгин Г.А. Температурное последействие в кадмии //Физ. металлов и металловед.-1965.-Т. 19, № 5. -с. 726-734.

46. Малыгин Г.А., Лихачев В.А., Роль анизотропии теплового расширения и тепловых микронапряжений: Обзор //Зав. лаб—1966-Т.32, № 3. с.335-346.

47. Лихачев В.А., Малыгин Г.А. Изменение плотности цинка при периодических теплосменах//Физ. мет. и металловед.-1961.-Т.12, № 3.-C.365-371.

48. Лихачев В.А., Малыгин Г.А. Исследование ползучести при переменных температурах: Обзор//Зав.лаб.-1966.-.32, № 1.-C.70-85.

49. Лихачев В.А. Текстурные тепловые напряжения//Физ. мет. и металловед. 1961. Т. 12, вып. б.с.792-794.

50. Breczko T.Mikronaprezenia W mechanice Zloznyeh odkstceu plactycznych metaly osieci AL: Stadium reports Institut Potstawa mych problemev techiki Polskiej Akademii nauk. Warszawa, 1985. 117c.

51. Козлов Э.В., Конева H.A. Природа упрочнения металлических материалов //Изв. вузов. Физика.-2002.-№ З.с.52-71.

52. Конева H.A. Внутренние напряжения и их роль в эволюции мезоструктуры //Международный семинар «Мезоструктура». (4-7 декабря 2001г.) тезисы докл. Санкт-Петербург с.25.

53. Ильюшин A.A. Пластичность. Основы общей математической теории.-Москва. Изд-во АН СССР.-1963.-271 с.59.3убчанинов В.Г. Математическая теория пластичности: Монография. Тверь.: ТГТУ, 2002—300с.

54. Работнов Ю.Н. Ползучесть элементов конструкций.-М:Наука. 1966.-752 с.

55. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. -М:Наука, 1979-744с.

56. Новожилов В.В., Кадашевич Ю.И. Микронапряжения в конструкционных материалах-Л.: Машиностроение. Ленинград, отд-ние, 1990.-223 с.

57. Снитко .К. О теории прочности металлов с учетом структуры //ЖТФ.-1948.-Вып.б.-с. 863-874.

58. Батдорф С., Будянский Б. Математическая теория пластичности, основанная на концепции скольжения //Механика: Сб. переводов.-1962.-№ 1 -с.135-155.

59. Малмейстер А.К. Основы теории локальных деформаций: Обзор I //Механика полимеров .-1965.-№ 4.-е. 12-27.

60. Христианович С.А., Шемякин E.H. О плоской деформации пластического материала при сложном нагружении //МТТ.-1969.-№ 5.-е. 138-149.

61. Леонов МЛ. К основам математической теории прочности //Изв. АН Кирг. ССР—1969.-№ 4.-е. 13-20.

62. Русинко К.Н. Теория пластичности и неустановившейся ползучести.-Львов: Вшцашк., 1981.-148 с.

63. Русинко К.Н. Особенности неупругой деформации твердых тел. Львов: Вища шк.; Изд-во Львов, ун-та, 1986.-152 с.

64. Швайко Н.Ю. К теории линейной анизотронно-упрочняющейся среды //МТТ-1967.-№ 1.-е. 137-142.

65. Леонов МЛ. Механика деформаций и разрушения.-Фрунзе: Ил им, 1981.-236 с.

66. Кадашевич Ю.И., Новожилов В.В. О предельных вариантах теории пластичности, учитывающей начальные микронапряжения //Изв. АН СССР, МТТ, 1980.-№ 3. -с.93-96.

67. Зарубин B.C. Прикладные задачи термопрочности элементов конструкций—М.: Машиностроение, 1985.-292с.

68. Гоффельд Д.А., Садаков О.С. Пластичность и ползучесть элементов конструкций при повторных нагружениях.—М.: Машиностроение, 1984.-253 с.

69. Лихачев В.А., Малинин В.Г. Трансляционно-ротационная модель сплошной среды, учитывающая структурные уровни деформации и разрушения //Изв. вузов. Сер. Физика.-1984.-№ 6.-е. 45-50.

70. Лихачев В.А., Малинин В.Г. Физико-механическая модель упругопластических материалов, учитывающая структурные деформации и кинетические свойства реальных кристаллов //Изв. вузов. Сер. Физика-1984-№ 9.-е. 23-28.

71. Лихачев В.А., Малинин В.Г. Об уравнениях общей теории пластичности кристаллов //Изв. вузов СССР.сер. Физика.-1988.-№ 6.-C.73-78.

72. Лихачев В.А., Малинин В.Г. Новая концепция прочности /Новгород, политехн.ин-т //Структура и свойства металлических материалов и композиций: Межвуз. сб. Новгород, 1989.-е. 4-31.

73. Лихачев В.А., Малинин В.Г. Структурно-аналитическая теория прочности в многоуровневой постановке //Изв. вузов. Сер. Физика.-1990.-№ 2. с. 121-139.

74. Малинина H.A. Структурно-аналитическая теория неизотермической деформации для поликристаллов с некубической решеткой. Новгород, политехи, ин-т //Структура и свойства металлических материалов и композиций: меж. Вуз. Сб.-Новгород, 1989.-е. 60-64.

75. Лихачев В.А., Малинин В.Г. Структурно-аналитическая теория прочности-Спб: Наука, 1993.-471 с.

76. Малинина H.A. Структурно-аналитическая модель деформации и разрушения поликристаллов с микронапряжениями: дис. конд. физ.-мат. наук. Рубежное, 1992.-е. 232.

77. Москвитин В.В. Сопротивление вязко упругих материалов применительно к зарядам ракетных двигателей на твердом топливе. М.: Наука, 1972.-328 с.

78. Селиванов В.В., Зарубин B.C. Ионнов В.Н. Аналитические методы механики сплошной среды: Учебное пособие.-М.: Изд-во МГТУ, 1994.-384 .

79. Ржаницын А.Р. Строительная механика. М.: Высшая школа, 1982. 400 с.

80. Термопрочность деталей машин //Под ред. И.А. Биргера, Б.Ф. Шора . -М: Машиностроение, 1975,455 с.

81. Вилесова Н.С., Наместников B.C. Об одном параметре упрочнения //Прикл. мех. техн. физика-1964. № 3.-е. 177-179.

82. Работнов Ю.Н. Элементы наследственной механики твердых тел. М: Наука, 1977.-286 с.

83. Работнов Ю.Н., Суворова Ю.В. О законе деформирования металлов при одноосном нагружении //Изв. АН СССР, МТТ. 1972.-№ 4.-е. 72-79.

84. Malvern L.E. Plastic move propagation in a bar of material exhibiting a strain rate effect. Guard, Apple, Math, 8, № 4, 1951.-p.405-411.

85. T.Von Karman. On the propagation of plastic strains in solids. NDRC Rapt A 29, OSRD 365, 1942.

86. Работнов Ю.Н., Милейко C.T. Кратковременная ползучесть. M: Наука, 1970222 с.

87. Суворова Ю.В. Условие пластического деформирования металлов при различных режимах нагружения //Изв. АН СССР, МТТ.-1974.-№ 1.-c.73-79.

88. Самарин Ю.П., Еремин Ю.А. Систематизация одного класса определяющих соотношений для материалов со сложными реологическими свойствами. Сообщение I //Пробл. прочн. -1987.-№ 6.-е. 22-26.

89. Еремин Ю.А. Построение определяющих соотношений для неизотермически деформируемых реономных материалов. Сообщ. 2 //Пробл. прочн.-1987.-№ 10. -с.65-70.

90. Лурье А.И. Теория упругости.-М.: Наука, 1970.-939с.

91. Клюшников В.Д. Математическая теория пластичности. М: Изд-во МГУ, 1979.-231 с.

92. Наместников B.C. О ползучести при переменных нагрузках в условиях сложного напряженного состояния //Изв. АН СССР, ОТН.-1957.-№ 10.-c.83-85.

93. Коротких Ю.Г., Крамарев Л.Н., Шнейдерович P.M. Теория неизотермической пластичности и ползучести при переменных нагрузках, основанная на концепции кинематического и изотропного упрочнения.-Машиностроение-1977.-№ 4.-145 с.

94. Леонов МЛ., Клышевич Ю.В., Сулайманов Ж. Простейшая задача теории пластического течения //Изв. АН Кирг. ССР, 1971.-№ 6.-е. 121-126.

95. Пэжина П. Основные вопросы вязкопластичности.-М.: Мир, 1968.-249с.

96. ЮЗ.Соснин О.В., Горев Б.В, Никитенко А.Ф. Энергетический вариант теорииползучести. Новосибирск: Ин-т гидродинамики СО РАН, 1986.-c.339.

97. Соснин О.В., Горев Б.В, Никитенко А.Ф. К обоснованию энергетического варианта теории ползучести. Сообщ. I. Основные гипотезы и экспериментальная проверка // Пробл. прочн -1976.-№ 11.-С.З-8.

98. Павлов П.А., Бронз В.Х. Длительное разрушение и высокотемпературная ползучесть конструкционного сплава ЭИ-607А при сложном термомеханическом натр ужении. В кн.: Прикладные проблемы прочности и пластичности; Горький.-1982.-с. 112-119.

99. Павлов П.А., Щербаков В .И., Огородов Л.И. Длительное разрушение частично кристаллических полимерных материалов при плоском напряженном состоянии и нестационарном нагружении //Механика композиционных материалов-1981.-№ 6.-е. 963-969.

100. Огородов Л.И. Ползучесть поликристаллических полимерных материалов при плоском напряженном состоянии и циклическом нагружении //Деформирование и разрушение конструкционных элементов и материалов: Межвуз. Спб.-Ленинград: СЗЗПИ, ВПИ, 1988.-С.96-106.

101. Шевченко Ю.Н. Терехов Р.Г. Физические уравнения термовязкопластичности.-Киев: Наукова думка.-1982.-240 с.

102. Кадашевич Ю.И., Новожилов B.B. Об учете микронапряжений в теории пластичности //Инж. Журн. МТТ.-1968.-№ З.-с. 82-91.

103. Кадашевич Ю.И., Новожилов В.В. Теория необратимого деформирования поликристаллов //Институт проблем механики АН СССР //Прочность и вязкоупругопластичность: Сб. научн. трудов. М: Наука, 1988.-е.73-84.

104. ИЗ. Новожилов В.В., Кадашевич Ю.И., Черняков Ю.А. Теория пластичности, учитывающая микродеформации //Докл. АН СССР-1985.-Т.284.-№ 4.-е.821-824.

105. Русинко K.Hi, Газда М.И. Локальное макроскопическое исследование ползучести металлов //Прикл. механика—1980,—№ 12.-C.30-35.

106. Русинко К.Н., Бесараба Д.М. Ползучесть при тепловом циклическом воздействии //Физ.-хим. Механика материалов.-1984.-№ 4.-е. 86.90.

107. Русинко ICH., Голиборода И.М. Влияние температурного упрочнения и последействия на ползучесть металлов с кубической пространственной решеткой//Пробл. прочн.- 1988.-№ 10.-С.58-62.

108. Лихачев В.А., Малинин В.Г. О возможности построения уравнений механик пластичности на основе общих принципов //Проблемы прочности.-1988.-№ 7-с.35-39.

109. Лихачев В.А., Малинин В.Г., Малинина H.A. Структурные уровни трянсляционно-ротационной деформации при сложном напряженном состоянии //Изв. вузов, сер. Физика-1984.-№ 9.-С.28-33.

110. Лихачев В.А., Малинин В.Г. Анализ функционально-механических свойств материалов методами структурно-аналитической теории //Изв.вузов. Физика. 1992.-вып.4.-с. 59-80.

111. Лихачев В.А., Малинин В.Г. Новая концепция пластичности основанная на идеях о многоуровневом развитии процессов массопереноса //Моделирование на ЭВМ дефектной структуры кристаллов: Сб. научн. Работ.-Л.: ФТИ им. А.Ф. Иоффе.-1987.-е. 112-131.

112. Финкель В.М. Физика разрушения //Рост трещин в твердых телах. М: Металлургия, 1970.-376 с.

113. Лихачев В.А. Физико-механические модели разрушения //Модели механики сплошной среды. Новосибирск: СО АН СССР ИТПМ, 1983 с.255-277.

114. Степанов A.B. Основы практической прочности кристаллов. М.: Наука. 1974,-131 с.

115. Griffith A.A. The Phenomena of rupture and flow in solids// Phil. Trans. Roy. Soc. 1920-V.A-221. P.163-198.

116. Фридман Я.Б. Механические свойства. Деформация и разрушение. - М.: Машиностроение, ч. I, 1974. - 472 с.

117. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. Механические испытания. Конструкционная прочность. -М.: Изд-во Машиностроение. 1974. ч.П. -368 с.

118. Лихачев В.А., Малинин В.Г., Малинина H.A. Расчет термоциклической ползучести и термической усталости поликристаллов с тепловыми микронапряжениями //Материалы с новыми функциональными свойствами: Материалы семинара Новгород: Боровичи, 1990.-С.81-83.

119. Лихачев В.А., Малинин В.Г., Малинина H.A. Расчет термоциклической усталости низкопластичных пористых поликристаллов //Материалы с новымифункциональными свойствами: Материалы семинара.-Новгород, Боровичи, 1990, -45.83-87.

120. Лихачев В.А., Малинин В.Г., Малинина H.A. Теория деформаций в концепции структурных уровней деформаций // Физика прочности и пластичности: Докл. / III Всес.школа, 8-19 февраля, 1984 г.- Харьков, 1984.

121. Лихачев В.А., Малинин В.Г., Малинина НА. Исследование упруго-пластического поведения в неизотермических условиях деформирования // Физика прочности и пластичности: Докл. / III Всес.школа, 8-19 февраля , 1984г.- Харьков, 1984.

122. Лихачев В.А., Малинин В.Г., Малинина H.A. Теория разрушения, основанная на механизмах трансляционно-ротационного массопереноса вещества // Пластическая деформация в сплавах.- Томск, 1986.- С.6-22.

123. Лихачев В.А., Малинин В.Г., Малинина H.A. Исследование влияния текстур на неизотермическую ползучесть некубических поликристаллов // Текстура и кристаллизация металлов: Тез. докл. V Всесоюзн.конф.-Уфа, 1987.

124. Малинин В.Г., Малинина H.A. Методические указания к практическим занятиям по разделу "Определение геометрических характеристик плоских сечений на цифровой ЭВМ"- Днепропетровск, 1988. 31 с.

125. Малинина H.A. Аналитическая модель неизотермических свойств поликристаллов с некубической решеткой // Актуальные проблемы прочности: Докл. на семинаре мол. ученых, 15-20 мая, 1989 г.-Новгород.-Новгород,1989.

126. Лихачев В.А., Малинин В.Г., Малинина H.A. Расчет термоциклической ползучести и термической усталости поликристаллов с тепловыми микронапряжениями // Материалы с новыми функциональными свойствами: Мат. семинара. Новгород-Боровичи,1990.- С.81-83.

127. Лихачев В.А., Малинин В.Г., Малинина H.A. Расчет пластической деформации методами структурно-аналитической теории прочности // Механика прочности материалов с новыми функцион. св-ми: Матер.ХХ1У Всесоюз.сем., 17-21 дек., 1990 г. Рубежное, 1990.- С.3-4.

128. Малинин В.Г., Малинина H.A. О методике расчета деформации в рамках структурно-аналитической теории прочности // Механика прочности материалов с новыми функциональными свойствами: Мат. XXIV Всес. семинара, 17-21 декабря, 1990 г. Рубежное, 1990- С.4-5.

129. Лихачев В.А., Малинин В.Г., Малинина H.A. Расчет ползучести методами структурно-аналитической теории прочности // Механика прочности материалов с новыми функцион. св-ми: Матер.ХХ1У Всесоюз.сем., 17-21 дек., 1990 г.- Рубежное, 1990.- С.6-8.

130. Лихачев В.А., Малинин В.Г., Малинина Н.А Теоретический анализ термической усталости второго рода // Механика прочности материалов с новыми функцион. св-ми: Матер.ХХ1У Всесоюз.сем. 17-21 дек., 1990 г,-Рубежное,1990.- С.9-12.

131. Лихачев В.А., Малинин В.Г., Малинина H.A. Температурное последействие, обусловленное неориентированными микронапряжениями // Механика прочности материалов с новыми функцион. св-ми: Матер.ХХ1У Всесоюз.сем., 17-21 дек.,1990 г. Рубежное, 1990.- С.12-13.

132. Лихачев В.А., Малинин В.Г., Малинина H.A. Термоциклическая деформация поликристаллов некубической сингонии // Механика прочности материалов с новыми функцион. св-ми: Матер.ХХ1У Всесоюз.сем., 17-21 дек.,1990 г.-Рубежное, 1990.-С. 14-16.

133. Лихачев В.А., Малинин В.Г., Малинина H.A. Пластическая деформация, инциируемая гидростатическим давлением // Механика прочности материалов с новыми. функциональными свойствами: Мат. XXIV Всес. семинара, 17-21 декабря, 1990. Рубежное, 1990.- С.16-18.

134. Лихачев В.А., Малинин В.Г., Малинина H.A. Теория неизотермических свойств поликристаллов с некубической решеткой // Физич. основы прочности и пластичности: Меж. вуз. сб. научн. трудов, НГПИ. -Нижний Новгород, 1990.-С.3-8.

135. Лихачев В.А., Малинин В.Г., Малинина H.A. Термоциклическая ползучесть и термоциклическая долговечность керамики // Вопросы физики и механики материалов / Сб. работ под ред. В.А.Лихачева.- Новгород, 1992. С.38-41.

136. Лихачев В.А., Малинин В.Г., Малинина H.A. Прочность нитридкремниевой керамики.Теория и эксперимент // Физика прочности и пластичности металлов и сплавов: Тез. Докл. XIII Междун. конф., 28 июня-2 июля, 1992 г. -Самара,1992.-С.148:

137. Лихачев В.А., Малинин В.Г., Малинина H.A. Аналитическая теория ползучести и активной пластичности // Физика прочности и пластичности металлов и сплавов: Тез.докл. XIII Междунар.конф., 28 июня-2 июля, 1992 г.Самара, 1992.-С.195-196.

138. Малинина H.A. Деформация и разрушение поликристаллов с микронапряжениями /Монография.- НовГУ им. Ярослава Мудрого. -Великий Новгород. 2003.-160 с.

139. XXX Межреспубликанского семинара "Актуальные проблемы прочности", НовГУ.- Новгород, 1994.-Ч.2.- С. 159-166.

140. Малинина H.A. Структурно-аналитическая теория физической мезомеханики материалов с микронапряжениями // Изв.вузов.Физика. 2002. - №3. - С.72-82.

141. Малинина H.A. Доклад на французско-российском симпозиуме «Мезоструктура» // «Прометей», 4-9 июля, 2002 г., г.Санкт-Петербург. 2002.

142. Малинин В.Г., Малинина H.A. Структурно-аналитическая теория физической мезомеханики // Вопросы материаловедения. -2002. №1(29). - С.123-143.

143. Малинин В.Г., Малинина H.A. Структурно-аналитическая мезомеханика поликристаллов с микронапряжениями // Тез.докл. III межд.конф. «Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений (MPF)», 23-27 июня.- Тамбов, 2003. С.69-70.

144. Малинин В.Г., Малинина H.A. Модель мезомеханики для расчета многоуровневой системы структурных напряжений // Научные труды VI Международного семинара "Современные проблемы прочности" им. В.А.

145. Лихачева, 20-24октября, 2003 г., Старая Русса. Великий Новгород: ИПЦ НовГУ, 2003 - Т.1. - С.30-38.

146. Введение в микромеханику. Онами М., Ивасимидзу С., Гэнка К., Сиодзава К., Танака / Под ред. Онами М.: Пер. с япон./ Под ред. Гунна ГЛ. М.: Металлургия, 1987.220 с.

147. Локощенко А.М. Ползучесть и длительная прочность металлов в агрессивных средах М.: Изд. - во Моск. ун-та, , 2000. - 178 с.

148. Локощенко A.M. Исследование поврежденности материала при ползучести и длительной прочности // Журнал прикладной механики и технической физики. 1982. №6. С. 129-133.

149. Локощенко A.M. Влияние масштабного фактора на длительную прочность // Проблемы прочности. 1995. №3. С. 13 -18.

150. Локощенко А.М. зависимость характеристик длительной прочности от параметров поперечного сечения образцов // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1995. №4 -6. С. 5 -11.

151. Локощенко А.М. Зависимость характеристик ползучести и длительной прочности от размеров поперечного сечения образцов // Физико-химическая механика материалов. 1997. Т.ЗЗ. №1. С. 70 -74.

152. A.M. Локощенко, Д.А. Кулагин. Анализ масштабного эффекта длительной прочности. Научные труды I Международного семинара "Актуальные проблемы прочности" (15 -18.Х.1997 г.) 1997, Т.1,4.2, 229 -235.

153. Кадашевич Ю.И. К теории сложного нагружения // Тр. Ленингр. технологического ин-та целлюлозно-бумажной промышленности- 1965-Вып. 18.-С.232 -234.

154. Кадашевич Ю.И. О квазистатистическом варианте теории пластического течения // Известия АН СССР. Механика твердого тела 1973- №4 — С. 167 -171.

155. Кадашевич Ю.И. О различных вариантах тензорно-линейных соотношений в теории пластичности // Исследования по упругости и пластичности. — Л.: Изд-во ЛГУ, 1967.- Вып.6- С.39 45.

156. Кадашевич Ю.И. О статистическом подходе к оценке ползучести твердых тел // Проблемы механики твердого деформированного тела: Сб. статей / Отв. Ред. Л .И. Седов.- Л.: Судостроение, 1970. С. 177 - 185.

157. Кадашевич Ю.И. Об одном варианте теории ползучести, учитывающем микропластические деформации // Ползучесть и длительная прочность. -Куйбышев: Изд-во Куйбышев. Политехи, ин-та, 1986. С. 39 - 44.

158. Кадашевич Ю.И. Обобщенная теория пластического течения // исследования по упругости и пластичности. Л.: Изд-во ЛГУ, 1967- вып.6,- С.25-38.

159. Кадашевич Ю.И. Теория пластичности и ползучести, учитывающая микроразрушение // Доклады АН СССР 1982.- Т.226. -№6. - С.1341-1344.

160. Кадашевич Ю.И., Карачун В.Н., Михайлов А.Н. Учет микроразрушения в теории пластичности и ползучести // Исследования по упругости и пластичности: Проблемы теории трещин и механика разрушения. Л.: Изд-во ЛГУ, 1986.-Вып. 15. -С.46 -52.

161. Васильев Д.М. Кристаллография, изд. 3-е, дополненное С-Пб гос. техн. ун.-т. С-Пб. 1996. С.474.

162. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Изд.-во Наука, 1970, 904 с.

163. Гуров Г.П. Феноменологическая термодинамика необратимых процессов (физические основы) М.: Наука, 1978, 128 с.

164. Гриняев Ю.В., Панин В.Е. Полевая теория дефектов на мезоуровне // Доклады РАН. 1997. - Т.353 - №1.- с.37 - 39.

165. Гнесин Г.Г. Бескислородные керамические материалы. К.: Texnika, 1987. -152 с.2Ю.Трефилов В.И., Мильман Ю.В., Фирстов С.А. Физические основы прочности тугоплавких металлов. К.: Наук, думка, 1975.-315 с.

166. Лихачев В.А., Кузьмин С.Л., Каменцева З.П. Эффект памяти формы. Л.: Изд. -воЛГУ, 1987.216 с.

167. Физическое металловедение: В 3-х т., 3-е изд. перераб. и доп. / Под ред. Канна Р.У., Хаазена П.Г. Т.З. Физико механические свойства металлов и сплавов. Пер. с англ.-М.: Металлургия, 1987. 663 с.

168. Чадек Й. Ползучесть металлических материалов / Пер. с чешского Г.В. Бережковой, под ред. В.Р. Регеля. М.: Мир, 1987 - 302 с.

169. Иванова B.C. Синергетика: Прочность и разрушение металлических материалов. М.: Наука, 1992. 159 с.

170. Конева H.A. Внутренние напряжения и их роль в эволюции мезоструктуры // Вопросы материаловедения, №1 (29). 2002. С. 103- 112.

171. Конева H.A., Теплякова Л.А., Козлов Э.В. // Структура и пластическое поведение сплавов. Томск: Изд-во ТГУ, 1983.-С.74-99.

172. Конева H.A., Козлов Э.В. // Изв. Вузов. Физика.- 1990.-№2.-С. 89-106.

173. Лихачев В.А., Мышляев М.М., Владимирова Г.В. Температурное последействие в металлах // Пробл. прочности. 1973. № 6. С. 18-25.

174. Лихачев В.А., Мышляев М.М., Владимирова Г.В. температурное последействие в металлах. Черноголовка, 1973. 16 с. (Препринт / АН СССР. Ин -т физ. тв. тела).

175. Мышляева М.М., Камалов М.М., Мышляев М.М. Структурно кинетический принцип в пластичности твердых тел / научн. Труды V Международного семинара "Современные проблемы прочности им. В.А.Лихачева."Великий Новгород - Старая Русса. 2001. Т. 1. С. 227 -235.

176. Болыпанина H.A. Упрочнение и отдых как основные явления пластической деформации, изд. АН СССР, т.14, №2, серия физическая, 1950.

177. Лихачев В.А., Малинин В.Г. Микро- и макроповреждаемость кристаллов двухуровневой модели // Изв. вузов. Сер. Физика . 1988 г. Вып.6. С.78 -81.

178. Лихачев В.А., Малинин В.Г. Теория повреждаемости и макроскопические критерии разрушения гетерогенных материалов // Физические аспекты прогнозирования разрушения и деформирования гетерогенных материалов. Л, 1987. С.5-19.

179. Лихачев В.А., Малинин В.Г. Теория эволюции микроповреждений в реальных кристаллах // Проблемы механики разрушения: Всесоюзн. межвуз. сб. научн. трудов. Калинин, 1987.С.85 -93.

180. Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1974. 560 с.

181. Мещеряков Ю.И. Механизмы динамического разрушения материалов на мезо и макроуровнях и их связь с распределением частиц по скоростям // Новые методы в физике и механике деформируемого твердого тела. - Томск: Изд.-во Том. Ун-та, 1990.- С. 33 -43.

182. Панин A.B., Клименов В.А., Абрамовская Н.Л., Сон A.A. зарождение и развитие потоков дефектов на поверхности деформируемого твердого тела // Физ. мезомех. 2000.- Т.З.- №1.- С.83 -92.

183. Малинин В.Г. Структурно-аналитическая теория физической мезомеханики материалов // Вестн. НовГУ, сер. Естеств. и техн. науки.-Новгород- 1977-№5.-С.35-38.

184. Панин В.Е., Панин С.В. Мезомасштабные уровни пластической деформации поликристаллов алюминия // Изв. вузов Физика.- 1997- Вып. 40.- №1.- С. 31-39.

185. Панин В.Е., Слосман А.И., Колесова H.A. Закономерности пластической деформации и разрушения на мезоуровне поверхностно упрочненных образцов при статическом растяжении // ФММ- 1996 - Т. 82.- Вып. 2.- С. 129- 136.

186. Панин В.Е., Слосман А.И., Колесова H.A. О механизмах фрагментации на мезоуровне при пластической деформации поверхностно упрочненной стали // ФММ:-1997.-Т.84.-Вып.2.-С.130-135.

187. Е. Kroner: "Kontinuumstheorie der Versetzungen uhd Eigenspanungen", 1958, Spingen Verlag.

188. Мохель A.H., Салганик Р.Л., Христианович C.A. О пластичном деформировании упрочняющихся металлов и сплавов. Определяющие уравнения и расчеты по ним // Изв. АН СССР. МТТ. 1983. №4. С.119-141.

189. Русинко К.Н., Малинин В.Г. Деформация твердого тела с учетом времени // Прикладная механика. 1975.Т. 2, №2. С. 15- 21.

190. Малинина H.A., Малинин В.Г. Теория пластичности, основанная на структурно-аналитической теории физической мезомеханики материалов // Вестн. НовГУ, сер. Естеств. и техн. науки.-Новгород 1998.-№10 - с.22 -30.

191. Панова JI.T. Энергия формоизменения, обусловленная теплосменами.- Тр.* Фрунзенск. политехи, ин та, 1976, вып. 93. С. 9- 15.

192. Русинко К.Н., Панова JI.T. О зависимости пластической деформации от температуры и скорости нагружения- Физико-химическая механика материалов, 1977, №4. С. 85- 90.

193. Малинин В.Г., Панова JI.T. К вопросу выбора режимов стабилизирующей обработки деталей точного машиностроения Тезисы Всесоюзного семинара: технологические методы повышения качества машин. Фрунзе, 1978, с. 93-94.

194. Малинин В.Г. Модель упруго пластической среды с учетом диссипации энергии // Тр. Фрунзенск. политехи, ин - та. 1973, №68. С. 11-18.

195. Малинин В.Г. Элементы теории механо — термической релаксационной обработки металлов // Тр. Фрунзенск. политехи, ин. та, 1977. №99. С. 91102.

196. Кунеев В.И., Русинко К.Н. По поводу решения интегральных уравнений // Тр. Фрунзенского политехи, ин.-та. Математика- Фрунзе. 1969.- Вып.38.-С.21-39.

197. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой. Пер. с анг. / Общ. ред. В.А. Ашинова, Ю.Л. Климантовича и Ю.В. Сачкова-Прогресс 1986.-432 с.

198. Панин В.Е., Строкатов Р. Д. Динамика мезоскопической структуры аустенитных сталей и сплавов // Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование материалов / Под ред. В.Е. Панина.- Новосибирск: Наука, 1995.-Т.1.-С.208-240.

199. Панин В.Е., Дерюгин Е.Е. Самоорганизация макрополос локализованного сдвига и фазовые волны переключений // Физ. Мезомех. -1999. -Т.2.-№1-2-С. 77 -88.

200. Антипина H.A. Панин В.Е., Слосман А.И., Овечкин Б.Б. Волны переключения макрополос локализованной деформации при растяжении // Физ. мезомех-2000.-Т.З .-№3 .-С.37-41.

201. Zuev L.B., Danilov'V.l. Plastic deformation viewed as evolution of an active medium // Int J. Solids Structures. -1997.-V.34.-No.29.-P.3795-3805.

202. Zuev L.B., Danilov V.l., Kartashova N.V., Barannikova S.A. The selfexcited wave nature of the instability and localization of plastic deformation // Mater.Sci. Eng.-1997. А234-236.-Р.699-702/

203. Данилов В.И., Панин В.Е., Мних Н.М., Зуев Л.Б. Релаксационные волны при пластической деформации аморфного сплава // ФММ. 1990 Т.6.- С. 189-193.

204. Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упруго пластического разрушения. -М.: Наука, 1974,-416 с.

205. Ильюшин A.A. Вопросы общей теории пластичности // Прикл. матем. и механика. 1960. Т.24. №3. С.399-411.

206. Ильюшин A.A. Об основах общей теории пластичности // Вопросы теории пластичности. М.: Изд.-во АН СССР, 1961. С.3-29.

207. Зубчанинов В.Г. К вопросу использования общей математической теории пластичности в теории устойчивости // Устойчивость в механике деформ. твердого тела. Калинин: КПИ, 1982. С. 100-115.

208. Зубчанинов В.Г. Определяющие соотношения теории неупругих процессов в пространстве нагружений. Сообщение 1. Теоретические основы // Проблемы прочности. 1992. №6. С.3-13.

209. Зубчанинов В.Г. Определяющие соотношения теории неупругих процессов в пространстве нагружений. Сообщение 2. Экспериментальные основы // Проблемы прочности. 1992. №6. С.3-12.

210. Зубчанинов В.Г. Определяющие соотношения общей теории пластичности // Устойчивость и пластичность при сложном нагружении. Тверь: ТГТУ, 1994. С.14- 37.

211. Арендателев И.Г., Малинин В.Г., Малинин Г.В., Малинина H.A. Компьютерно-экспериментальная методика исследования механического поведения материалов с эффектом памяти формы.- Москва, 1996.- Депонир. В ВИНИТИ 31.10.96, № 3182-В 96.

212. Арендателев И.Г., Малинин В.Г., Малинин Г.В., Малинина H.A. Исследование механического поведения эквиатомного никелид-титанового сплава при сложных траекториях изотермического нагружения.- Москва. 1996.- Депонир. В ВИНИТИ 31.10.96, № 3184-В 96.

213. Арендателев И.Г., Малинин В.Г., Малинина H.A. Исследование механического поведения сплава Ti-50%Ni при сложном напряженном состоянии // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер. Естеств. и техн. науки.- Новгород, 1997.-№5.-С. 21-28.

214. ЗОб.Упругопластическое поведение стали 45 на винтовых траекториях деформаций / A.C. Вовакин, P.A. Васин, В.В. Викторов, Л.П. Степанов, Р.И. Игиров // Пластичность и разрушение твердых тел. М., 1988. С. 21- 29.

215. Анин Б.Д., Жигалкин В.М. Поведение материалов в условиях сложного нагружения. Новосибирск: Издательство СО РАН, 1999. - 342 с.

216. Лебедев A.A. Методы механических испытаний материалов при сложном напряженном состоянии-Киев: Наукова Думка, 1976. 148с.

217. Дубов A.A. Метод магнитной памяти (ММП) металла и приборы контроля. Учебное пособие. Изд-во М.: фирма энергодиагностики 2001- С. 179.

218. Klepaczko J. The Strain rate behaviour of iron in pure shear, Juter hat, J, Soluds. Struck, 1969, Wol 5, №5, P.533- 548.

219. Жуков A.M. Задержка ползучести малоуглеродистой стали при комнатной температуре // Пробл. прочности, №4, 1972.

220. Дегтярев В.П. Пластичность и ползучесть машиностроительных конструкций. Изд. "Машиностроение", М., 1967.