III Всероссийская конференция
"Деформирование и разрушение структурно-
неоднородных сред и конструкций",
посвященная 100-летию со дня рождения
академика Ю.Н. Работнова

Шестаков С.И.  

Моделирование высокотемпературной ползучести образцов из структурно-неоднородных твердых сплавов, спекаемых в условиях одноосного растяжения или сжатия

Предложена новая структурно-статистическая модель, описывающая  высокотемпературную ползучесть цилиндрических образцов из вольфрамокобальтового твердого сплава ВК15, спекаемых и деформируемых в условиях одноосного растяжения или сжатия. Модель, в основу которой положено предположение о вязкопластическом разрушении твердосплавных образцов при указанных видах испытания, дает возможность определять критическое значение деформации ползучести и время до разрушения образцов на основе конечноэлементного анализа их предельного состояния и уровня накопленной поврежденности материала в процессе его деформирования.
Процесс накопления повреждений в твердом сплаве при деформировании  образца постоянной нагрузкой моделируется путем исключения конечных элементов, в которых растягивающие напряжения или деформации достигают предельного значения. В качестве меры нарушения сплошности материала выбирается удельная доля разрушенных конечных элементов.
Установлено распределение компонент тензоров перемещений, пластических деформаций и напряжений в образце, спекаемом из твердого сплава ВК15 под действием постоянных во времени нагрузки и температуры. Результаты получены МКЭ с учетом усадки образца при спекании и приведены для момента времени, предшествующему его разрушению вследствие накопления повреждений и последующего развития микротрещины. Для различных значений нагрузки на образец  расчетным путем построены кривые ползучести образцов и определено время до их разрушения, хорошо соответствующее экспериментальным данным.