Anomalous behavior of yield stress upon an increase in temperature under high strain rate conditions

Petrov, Yu. V.; Gruzdkov, A. A.; Sitnikova, Elena

doi:10.1134/s1028335807120129

Cited by 21 publications

(16 citation statements)

References 3 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Начало пластического течения для произвольного импульса нагружения определяется на основе структурно-временного подхода [30][31][32][33]:…”

Section: релаксационная модель пластичностиunclassified

“…Важным обстоятельством является то, что параметры релаксационной модели не зависят от истории деформирования. Релаксационная модель пластичности как обобщенный вариант структурно-временного подхода для прогноза динамического предела текучести [30][31][32][33] позволяет эффективно прогнозировать и различные типы деформационных кривых для одного материала в широком диапазоне скоростей деформации.…”

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Моделирование Временных Эффектов Необратимого Деформирования На Основе Релаксационной Модели Пластичности

Селютина¹,

Петров²

2019

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

The analysis of plastic deformation of metals and polymethylmethacrylate under dynamic loading is carried out using a relaxation model of plastic deformation. The invariance of the parameters of the relaxation model of plasticity to the strain history allows us to obtain any set of deformation curves from a united viewpoint, both monotonic, with varying yield strength, and non-monotonic, with emerging and varying yield drop, as it is observed in experiments. The increase of the yield strength of high-strength 2.3Ni-1.3Cr steel together with the hardening effect both under high-rate and slow deformation is also modeled on the basis of the relaxation model. Using DP600 steel and nanocrystalline nickel as an example it is shown that the relaxation model of plasticity allows one to predict a smooth transition to the plastic deformation stage at slow quasi-static effects of ~ 10–3 s – 1, and also the appearance of a yield drop effect at strain rates of 500–6000 s –1. It is also shown that the developed approach allows one to simulate similar effects under high-rate deformation of polymethylmethacrylate. Thus, it was demonstrated using specific materials as an example that it is possible to effectively predict the deformation dependencies of the materials studied in a wide range of strain rates of 10-4-104 s-1 based on the parameters of the relaxation model of irreversible deformations.

show abstract

Section: релаксационная модель пластичностиunclassified

Section: Introductionunclassified

Моделирование Временных Эффектов Необратимого Деформирования На Основе Релаксационной Модели Пластичности

Селютина¹,

Петров²

2019

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Для большинства металлов α = 1 дает хорошее соответствие с экспериментальными данными. В данной работе также будет рассмотрен пример высокоскоростного пластического деформиро-вания стали с α = 1 [23]. Отметим, что для случаев сложного напряженного состояния критерий (1) может быть перезаписан в форме инвариантов [14].…”

Section: критерий инкубационного времениunclassified

Прогнозирование Динамического Предела Текучести Металлов С Помощью Двух Структурно-Временных Параметров

Селютина¹,

Петров²

2018

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

На основе критерия инкубационного времени текучести и эмпирических моделей Джонсона-Кука и Cowper-Symonds исследуется поведение предела текучести стали и ряда алюминиевых сплавов в широком диапазоне скоростей деформации. В работе выведены выражения для параметров эмпирических моделей через характеристики критерия инкубационного времени текучести и получено удовлетворительное соответ-ствие при их сравнении с экспериментальными данными. Показано, что параметры эмпирических моделей могут зависеть от некоторой скорости деформации. Независимость характеристик критерия инкубационного времени текучести от истории нагружения и их связь со структурно-временными особенностями процесса пластического деформирования дает преимущество подхода, базирующегося на понятии инкубационного времени, относительно эмпирических моделей, а также эффективную и удобную формулу для определения предела текучести в более широком диапазоне скоростей деформаций. ВведениеРазвитие пластической деформации в металлах при высокоскоростном нагружении напрямую зависит от уровня приложенной нагрузки. Наблюдаемые на практи-ке динамические эффекты пластичности сложно объяс-нить только в рамках классической теории пластичности (условия минимального критического напряжения, такие как критерии Мизеса и Треска). В частности, это про-является в нестабильном поведении предела текучести в зависимости от скорости деформации. На уровне дефектной структуры металла причиной может являться влияние временного фактора на механизм образования пластической деформации, который существенно отли-чается в условиях динамики от условий статики [1].На данный момент отсутствует феноменологический подход, способный прогнозировать динамические эф-фекты пластического деформирования и одновремен-но обладающий физически обоснованными, не зави-симыми от скорости деформации параметрами мате-риала. Прогнозирование динамических эффектов при пластическом деформировании металлов обычно про-водится с помощью методов численного моделирова-ния. В частности, широко применяются следующие эмпирические модели: Cowper-Symonds с дополнительными эмпирическими параметрами позво-ляет численно решить проблему описания наблюдаемых динамических эффектов пластичности. При этом каж-дый из новых параметров модифицированных моделей обычно трудно связать с физической природой динами-ки пластического деформирования, так как вводимые параметры только условно описывают нелинейность процесса и являются эмпирическими.В работе [12] были получены аналитические вы-ражения для параметров модифицированной модели Джонсона-Кука через характеристики критерия инку-бационного времени текучести [13][14][15][16]. Построенные соотношения выявили зависимость эмпирических пара-метров от скорости деформации, что является суще-ственным недостатком численных моделей.Разрабатываемый структурно-временной подход на ос-нове действия инкубационного времени [13-16] может быть использован в качестве альтернативного подхода для описания временных эффектов при высокоскорост-ном деформировании металлов. Критерий инкубацион-ного времени тек...

show abstract

“…Substituting temperature dependence of static yield stress [44] and parameters of the IT criterion [36], the strain rate dependence of yield stress in Eq. 2as a function of temperature can be derived.…”

Section: Incubation Time Criterion Of Yieldingmentioning

confidence: 99%

“…In this paper, we consider the integral criterion of yielding based on the incubation time concept [33][34][35][36][37] as an approach to the yield strength value prediction at fixed strain rates, as well as more complex conditions of loading. The structural-temporal approach [38] was firstly proposed in fracture dynamics [39] and turned out to be a very effective tool to describe the temporal effects of crack growth initiation [40,41].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Comparative Analysis of Dynamic Plasticity Models

Selyutina

Petrov

2018

Reviews on Advanced Materials Science

View full text Add to dashboard Cite

In the paper, a new phenomenological interpretation of some of the principal temporal effects of high-rate plastic deformation of metals from a united viewpoint is represented. A comparative analysis of some of the well-known dynamic plastic deformation models is given. Influence of strain rate on the stress-strain relation in a wide range of strain rates for different types of aluminum alloys and steels is described by the relaxation model of plasticity, by original and improved empirical Johnson-Cook models, and by the phenomenological Rusinek-Klepaczko model. It is shown that the structural-time model (“the relaxation model of plasticity”) is capable to effectively predict a wide spectrum of materials responses to fast and slow dynamic loading.

show abstract

Anomalous behavior of yield stress upon an increase in temperature under high strain rate conditions

Cited by 21 publications

References 3 publications

Моделирование Временных Эффектов Необратимого Деформирования На Основе Релаксационной Модели Пластичности

Моделирование Временных Эффектов Необратимого Деформирования На Основе Релаксационной Модели Пластичности

Прогнозирование Динамического Предела Текучести Металлов С Помощью Двух Структурно-Временных Параметров

Comparative Analysis of Dynamic Plasticity Models

Contact Info

Product

Resources

About