On the calculation of the hardening coefficient for the power approximation of steel deformation diagrams within the framework of the deformation theory of plasticity
DOI:
https://doi.org/10.24866/2227-6858/2025-3/27-38Keywords:
welded structures, steel, ultimate limit state, true rupture stress, power hardening coefficient, true stress-strain diagram, conventional diagram, deformation theory of plasticity, approximation, elastic modulus, plastic instabilityAbstract
The article presents the calculated dependencies and a new analytical method for calculating the power hardening coefficient for approximating the deformation diagrams of steels within the framework of the deformation theory of plasticity. The method takes into account the key characteristics of the material, reduces errors in approximation, which is important for describing the behavior of materials under complex loads and deformations. The development of accurate methods for analyzing the behavior of materials allows not only to increase safety, but also to optimize design and operation costs. An analysis of various approaches to the schematization of deformation diagrams, including linear and power approximations, is performed. It is found that the proposed method provides better agreement with experimental data, especially for low-carbon and low-alloy steels. The results of the study can be useful for engineers and researchers in the field of shipbuilding, mechanical engineering and mechanics of deformed solids. They allow improving the methods for monitoring the development of defects, which warns of crack propagation, increasing the reliability and durability of ship structures. The proposed method can be integrated into existing approaches to strength analysis using programs for the computational analysis of the stress state beyond the elastic region, improving the modeling of the behavior of materials under load.
References
1. Крюков А.А. Описание диаграмм деформирования при одноосном растяжении и чистом сдвиге с единых позиций // Всероссийская научно-техническая конференция по строительной механике корабля, посвящённая памяти профессора П.Ф. Папковича: Тезисы докл, Санкт-Петербург, 20–21 декабря 2024 года. Санкт-Петербург: Крыловский государственный научный центр, 2024. С. 53–54.
2. Скопинский В.Н., Сметанкин А.Б., Вожова Н.В. Выбор схематизированной диаграммы напряжений для упругопластического анализа пересекающихся оболочек // Машиностроение и инженерное образование. 2011. № 1(26). С. 58–65.
3. Скопинский В.Н., Сметанкин А.Б., Захаров А.А., Сафронов А.А. Улучшенная схематизация диаграммы истинных напряжений // Известия Московского государственного индустриального университета. 2010. № 3(20). С. 32–36.
4. Молоков К.А., Новиков В.В., Васильченко Н.П. Оценка выносливости элементов конструкций с микротрещинами и остаточными сварочными напряжениями // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. 2018. № 3(36). С. 22–36. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.1408222
5. Молоков К.А., Новиков В.В. Оценка трещиностойкости сварных соединений с мягкими прослойками // Advanced Engineering Research. 2021. Т. 21, № 4. С. 308–318. DOI: https://doi.org/10.23947/2687-1653-2021-21-4-308-318
6. Захаров А.А., Ласунский К.Э. Аппроксимация диаграммы деформирования материала // Известия МГИУ. 2009. № 3 (16). С. 42–46.
7. Куркин С.А. Прочность сварных тонкостенных сосудов, работающих под давлением. М.: Машиностроение, 1976. 184 с.
8. Молоков К.А., Новиков В.В. Критерий оценки развития повреждений в сварных конструкциях судового корпуса с трещиноподобными дефектами // Вестник Морского государственного университета. 2024. № 97. С. 4–13. EDN: BSZXES
9. Хажинский Г.М. Деформирование. Разрушение. Надёжность: Задачи деформирования и разрушения стали. Методы оценки прочности энергетического оборудования и трубопроводов. М.: ЛЕНАНД, 2014. 544 с.
10. Халимов А.Г., Зайнуллин Р.С., Халимов А.А. Техническая диагностика и оценка ресурсов аппаратов. Уфа: УГНТУ, 2001. 408 с.
11. Когаев В.П., Махутов Н.А., Гусенков А.П. Расчёты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность: справочник. М.: Машиностроение, 1985. 224 с.
12. Матохин Г.В., Горбачев К.П. Инженеру о сопротивлении материалов разрушению. Монография. Владивосток: Дальнаука, 2010. 281 с.
13. Молоков К.А. О преобразовании диаграмм деформирования от одноосного растяжения к чистому сдвигу // Молодёжь и научно-технический прогресс: Материалы региональной научно-практической конференции, Владивосток, 2025 год. Владивосток: Дальневосточный федеральный университет, 2025. С. 70–73. EDN: DNXQUY
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Far Eastern Federal University: School of Engineering Bulletin

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