ИСТИНА

Причина усталостного разрушения в условиях многопараметрического воздействия тесно связана с неоднородностью структуры материала. В настоящее время для прогнозирования ресурса конструкций наука о прочности столкнулась с необходимостью моделирования физических процессов, определяющих динамику свойств материала. Значимый вклад в актуальность составило открытие явления сверхмногоцикловой усталости, при котором зарождение и начальное раскрытие трещины, приводящей к отказу конструкции, происходит под поверхностью материала. При попытке смоделировать поведение материала под действием механической нагрузки возникла необходимость рассматривать несколько моделей (масштабных уровней). А одним из главных требований, предъявляемых к этим моделям, является их связанность – возможность перенести получаемые результаты на другой масштабный уровень. Для обеспечения этой связи необходимо решить задачу по определению параметров механических усилий на мезоструктурном уровне, которые возникают под действием макроскопической нагрузки. В текущей работе предложена модель поликристаллического тела, основанная на аппарате механике сплошной упругой среды. На основе результатов моделирования введено понятие естественной концентрации напряжений, которая является инвариантной по отношению к конкретному напряжённо-деформированному состоянию и определяется только влиянием таких факторов как: анизотропия упругих констант материала, геометрия зёрен и величина их взаимной разориентировки. Предложен подход, позволяющий связать результаты традиционного прочностного анализа с поликристаллическим масштабом. Получены значения естественной концентрации напряжений в поликристалле α-Fe при комнатной температуре.