Моделирование залечивания поврежденности металла высокоэнергетическим импульсным электромагнитным полемстатьяИсследовательская статья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Информация о цитировании статьи получена из
Web of Science,
Scopus
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 6 декабря 2018 г.
Аннотация:Исследуются процессы трансформации дефектов типа межзеренных микротрещин, протекающие в материале при обработке металлических образцов импульсным высокоэнергетическим электромагнитным полем. Исследование осуществляется численно на основе связанной модели воздействия полем на предварительно поврежденный термоупругопластический материал с дефектами, которая учитывает плавление и испарение металла, а также зависимость всех его физико-механических свойств от температуры. Решение получающейся системы уравнений ищется методом конечных элементов на подвижных сетках с использованием смешанного эйлера-лагранжева метода. Моделирование показало, что одновременное уменьшения длины, выброса расплавленного металла внутрь трещины и смыкание берегов приводит к тому, что берега трещины начинают контактировать со струей расплавленного материала, и в результате этих процессов струя оказывается полностью зажатой берегами трещины. Таким образом, под действием импульсов тока происходит сварка берегов трещины и залечивание микродефектов. Для описания процессов залечивания вводятся параметры залеченности и поврежденности материала. Изучаются процессы изменения залеченности и поврежденности от времени при воздействии полем. Рассматриваются вопросы о выборе предпочтительных областей интегрирования и условий на их границах при моделировании этих процессов. Исследуется влияние формы микротрещин на изменение залеченности и поврежденности от времени. Залечивание микротрещин приводит к увеличению залеченности материала и уменьшению его поврежденности. Форма микротрещин, практически не влияет на изменения залеченности и поврежденности материала во времени при воздействии на материал током. На эти изменения влияет лишь величины начальной поврежденности материала и начальной длины микротрещины. Зависимости залеченности и поврежденности материала во времени будут практически одинаковыми для любых различающихся форм микротрещин при условии, что начальные длины и начальные поврежденности для этих различных форм дефектов равны. Получены простые приближенные кусочно-линейные зависимости изменения поврежденности и залеченности от времени и начальной поврежденности металла.