АНАЛИЗ ПОВЕДЕНИЯ ДВУХФАЗНЫХ СПЛАВОВ: ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ МНОГОУРОВНЕВЫХ ФИЗИЧЕСКИ-ОРИЕНТИРОВАННЫХ МОДЕЛЕЙ (ОБЗОР)

Сведения об авторах
  • Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Российская Федерация
  • Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Российская Федерация
  • Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Российская Федерация
  • Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Российская Федерация

Аннотация

Нержавеющие дуплексные стали приобретают все более широкое применение в различных отраслях промышленности в силу их высоких эксплуатационных характеристик. Значительная часть изделий из этих материалов изготавливается методами термомеханической обработки, технологические режимы которых в настоящее время определяются с обязательным использованием математических моделей. Важнейшим элементом математических моделей (ММ) являются конститутивные модели (или определяющие соотношения), корректность формулировок которых в основном определяет адекватность разрабатываемых ММ. Общепризнанным в настоящее время является утверждение о зависимости физико-механических свойств металлов и сплавов главным образом от их структуры на мезо- и микроуровнях. Последнее накладывает на выбор или разработку конститутивных моделей (КМ) дополнительные требования: они должны позволять описывать эволюцию в процессах термомеханической обработки структуры материалов. Широко применяемые в технологических расчетах макрофеноменологические теории пластичности (вязкопластичности, ползучести и т.п.) дают возможности определения характеристик напряженно-деформированного состояния, требуемой мощности обрабатывающего оборудования и других интегральных параметров, однако в них не заложены возможности анализа изменяющейся структуры. В связи с этим в последние десятилетия все более широкое распространения приобретают многоуровневые модели, основанные на введении внутренних переменных, многоуровневом подходе и физических теориях пластичности (упругопластичности, упруговязкопластичности). КМ данного класса оперируют связями и переменными, явным образом описывающими физические механизмы, обеспечивающие и сопровождающие процессы термомеханической обработки, и их носители. Вследствие аналогичности многих физических механизмов, отвечающих за процессы неупругого формоизменения, для широких классов металлов и сплавов многоуровневые КМ обладают значительной универсальностью. Учитывая весьма сложные физические процессы, наблюдаемые при термомеханической обработке дуплекс-сталей, для их описания указанный класс КМ представляется наиболее перспективным, чем и обусловлен выбор темы предлагаемого обзора.

Ключевые слова

дуплексные сталимногоуровневые статистическиепрямые и самосогласованные конститутивные моделиописание структурымеханизмов деформированияфазовых превращений.

Литература

  1. 1.Грибов, Д.С. Дислокационно-ориентированная трехуровневая модель для описания деформирования поликристаллов: структура, алгоритм реализации, примеры применения для исследования сложного циклического нагружения / Д.С. Грибов, П.В. Трусов // Физическая мезомеханика. – 2022. – Т. 25, № 4. – С. 94–105. DOI: 10.55652/1683-805X_2022_25_4_94 Scholar
  2. 2.Ильюшин, А.А. Пластичность. Основы общей математической теории / А.А. Ильюшин. – М.: АН СССР, 1963. – 272 с. Scholar
  3. 3.Ишлинский, А.Ю. Математическая теория пластичности / А.Ю. Ишлинский, Д.Д. Ивлев. – М.: Физматлит, 2003. – 704 с. Scholar
  4. 4.Качанов, Л.М. Основы теории пластичности / Л.М. Качанов. – М.: Наука, 1969. – 420 с. Scholar
  5. 5.Колмогоров, А.Н. К статистической теории кристаллизации металлов / А.Н. Колмогоров // Изв. АН СССР. Сер. матем. – 1937. – Т. 1, № 3. – С. 355–359. Scholar
  6. 6.Малинин, Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести / Н.Н. Малинин. – М.: Машиностроение, 1975. – 400 с. Scholar
  7. 7.Медведев, Н.Н. Метод Вороного-Делоне в исследовании структуры некристаллических систем / Н.Н. Медведев. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. – 214 с. Scholar
  8. 8.Трусов, П.В. Дуплексные стали: структура, эксперименты, макрофеноменологические конститутивные модели (обзор) / П.В. Трусов, Н.В. Котельникова, Е.С. Макаревич, Н.Д. Няшина // Вестник ПНИПУ. Механика. – 2025. – № 3. – С. 114–134. DOI: 10.15593/prem.mech/2025.3.10 Scholar
  9. 9.Трусов, П.В. Теория пластичности / П.В. Трусов, А.И. Швейкин. – Пермь: Изд-во ПНИПУ. – 2011а. – 419 с. Scholar
  10. 10.Трусов, П.В. Многоуровневые физические модели моно- и поликристаллов. Статистические модели / П.В. Трусов, А.И. Швейкин // Физическая мезомеханика. – 2011б. – Т. 14, № 4. – С. 17–28. DOI: 10.24411/1683-805X-2011-00029 Scholar

Другие статьи выпуска

Весь выпуск (№ 5, 2025)
Скачать PDF

Информация о статье

Опубликована
17.12.2025
В выпуске
17.12.2025
Выпуск
№ 5 (2025)
Поделиться