Simulation of metal creep in nonstationary complex stress state


Cite item

Full Text

Abstract

The simulation of the results of metal testing under creep conditions at the nonstationary complex stress state is considered. As an example, we consider the experimental data obtained by a group of Japanese scientists for testing tubular samples of stainless steel under the temperature of $650 ^{\circ}$C. The following article presents the test results for four different loading programs. These loading programs are various combinations of piecewise constant dependencies of tangential and normal stresses on time. The presented data was simulated using the hardening theory and the flow theory; two material constants used are determined from the condition of the minimum relative integral discrepancy between the experimental and theoretical values of the corresponding creep deformations. A comparison was made of the results of the simulation carried out with the results of the simulation of the same experimental data, carried out by other researchers using other theories. In these theories, a large number of material characteristics are used: from three to nine constants and additionally one material function. The advantage of the hardening theory and flow theory with only two material constants each compared to the other theories has been shown.

About the authors

Alexander Mikhaylovich Lokoshchenko

Lomonosov Moscow State University, Institute of Mechanics

Email: loko@imec.msu.ru
Doctor of physico-mathematical sciences, Professor

Leonid Viktorovich Fomin

Lomonosov Moscow State University, Institute of Mechanics

Email: lef1975@rambler.ru
without scientific degree, no status

Yuriy Genrikhovich Basalov

Lomonosov Moscow State University, Institute of Mechanics

Email: basalov@yandex.ru

Vardan Samvelovich Agababyan

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Mechanics and Mathematics

References

  1. Abo el Ata M. M., Finnie I., "A study of creep damage rules", J. Basic Eng., 94:3 (1972), 533-541
  2. Tra̧mpczynski W. A., Hayhurst D. R., Leckie F. A., "Creep rupture of copper and aluminum under non-proportional loading", J. Mech. Phys. Solids, 29:5-6 (1981), 353-374
  3. Murakami S., Sanomura Y., Saitoh K., "Formulation of cross-hardening in creep and its effect on the creep damage process of copper", J. Eng. Mater. Technol., 108:2 (1986), 167-173
  4. Trivaudey F., Delobelle P., "High temperature creep damage under biaxial loading—Part I: Experiments", J. Eng. Mater. Technol., 112:4 (1990), 442-449
  5. Локощенко А. М., "Применение векторного параметра поврежденности при моделировании длительной прочности металлов", Изв. РАН. МТТ, 2016, № 3, 93-99
  6. Локощенко А. М., "Моделирование длительной прочности металлов при нестационарном сложном напряженном состоянии", ПММ, 82:1 (2018), 84-97
  7. Работнов Ю. Н., Ползучесть элементов конструкций, Наука, М., 1966, 752 с.
  8. Ohashi Y., Ohno N., Kawai M., "Evaluation of creep constitutive equations for type 304 stainless steel under repeated multiaxial loadings", J. Eng. Mater. Technol., 104:3 (1982), 159-164
  9. Волков И. А., Игумнов Л. А., Казаков Д. А., Шишулин Д. Н., Сметанин И. В., "Определяющие соотношения нестационарной ползучести при сложном напряженном состоянии", Проблемы прочности и пластичности, 78:4 (2016), 436-451
  10. Malinin N. N., Khadjinsky G. M., "Theory of creep with anisotropic hardening", Int. J. Mech. Sciences, 14:4 (1972), 235-246
  11. Волков И. А., Игумнов Л. А., Казаков Д. А., Шишулин Д. Н., Тарасов И. С., "Уравнения состояния нестационарной ползучести при сложном нагружении", ПМТФ, 2018, № 3, 191-202
  12. Работнов Ю. Н., "Расчет деталей машин на ползучесть", Изв. АН СССР. Отд. техн. наук, 1948, № 6, 789-800
  13. Локощенко А. М., Ползучесть и длительная прочность металлов, Физматлит, М., 2016, 504 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2019 Samara State Technical University

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».