Свойства элемента деформационной среды, как фактор сверхпластичности металлических материалов

Работа посвящена теоретическому исследованию явления сверхпластичности металлических материалов. Выполнены численные расчеты на основе конечно-элементной двухуровневой модели упругопластической среды. Были определены пластические свойства элемента деформационной среды, при которых деформация одноосным растяжением осуществляется в режиме сверхпластичности. Показано, что в зависимости от формы кривой напряжение–деформация элемента среды (σ–ε) на макромасштабном уровне происходит локализация пластического течения различного вида. Немонотонная зависимость σ–ε элемента деформационной среды с одним максимумом является условием возникновения стабильной шейки разрушения. В случае, когда зависимость σ–ε, характеризующая упрочнение элементарных объемов, имела два максимума, появлялась распространяющаяся (“бегающая”) шейка деформации, затем возникала вторая (встречная) шейка, дальнейшее растяжение приводило к еще одной локализации деформации образца, в которой происходило разрушение материала. Более сложная форма кривой σ–ε, имеющая осциллирующий характер, приводила к формированию множественных бегающих шеек. Распространяясь вдоль образца, движение шеек приводит, в конечном счете, к однородной картине деформации и позволяет достичь значений деформации, наблюдаемых при сверхпластичности.