Термодинамические и статистические основы теории упруговязкопластического деформирования и упрочнения материалов

Анотація

Предложены термодинамический и статистический методы построения определяющих уравнений упруговязкопластического деформирования и упрочнения материалов. В основу термодинамического метода положены за­кон сохранения энергии, уравнения баланса энтропии и возникновения энтропии при наличии самоуравновешенных внутренних микронапряжений, которые характеризуются сопряженными параметрами упрочнения. Зависимости между термодинамическими потоками и силами, которье следуют из неотрицательности возникновения энтропии и удовлетворяют обобщенному принципу Онзагера, а также соотношения термоупругости и выражение для энтропии, которые следуют из закона сохранения энергии, составляют общие определяющие уравнения. Конкретные определяющие уравнения получены на основе представления скорости рассеяния энергии в виде суммы двух составляющих, которые описывают трансляционное и изотропное упрочнение и аппроксимируются степенными и гиперболически-синусоидальными законами. Исходя из стохастических микроструктурных пред­ставлений, определяющие уравнения упруговязкопластического деформирова­ния и упрочнения строятся на основе линейной модели термоупругости и нелинейной модели Максвелла соответственно для шаровых и девиаторных составляющих микронапряжений и микродеформаций. Решение задачи об эффективных свойствах и напряженно-деформированном состоянии трехкомпонентного материала, построенное с применением комбинированной схемы Фойхта–Рейсса, приводит к определяющим уравнениям, которые по форме совпадают с аналогичными уравнениями, построенными термодинамическим методом.