К расчёту коэффициента упрочнения для степенной аппроксимации диаграмм деформирования сталей в рамках деформационной теории пластичности

Авторы

  • Константин Александрович Молоков Дальневосточный федеральный университет; Владивостокский государственный университет https://orcid.org/0000-0002-9764-9329
  • Валерий Васильевич Новиков Дальневосточный федеральный университет

DOI:

https://doi.org/10.24866/2227-6858/2025-3/27-38

Ключевые слова:

сварные конструкции, сталь, предельное состояние, истинные напряжения разрыва, коэффициент степенного упрочнения, истинная диаграмма деформирования, условная диаграмма, деформационная теория пластичности, аппроксимация, модуль упругости, пластическая неустойчивость

Аннотация

В статье представлены расчётные зависимости и новый аналитический метод расчёта коэффициента степенного упрочнения для аппроксимации диаграмм деформирования сталей в рамках деформационной теории пластичности. Метод учитывает ключевые характеристики материала, снижает погрешности при аппроксимации, что актуально для описания поведения материалов при сложных нагрузках и деформациях. Разработка точных методов анализа поведения материалов позволяет не только повысить безопасность, но и оптимизировать затраты на проектирование и эксплуатацию. Выполнен анализ различных подходов к схематизации диаграмм деформирования, включая линейную и степенную аппроксимации. Установлено, что предложенный метод обеспечивает лучшее соответствие с экспериментальными данными, особенно для малоуглеродистых и низколегированных сталей. Результаты исследования могут быть полезными для инженеров и исследователей в области кораблестроения, машиностроения и механики деформированного твёрдого тела. Они позволяют улучшить методики контроля развития дефектов, что предупреждает о распространении трещин, повышая надёжность и долговечность судовых конструкций. Предложенный метод может быть интегрирован в существующие подходы к анализу прочности с использованием программ расчётного анализа напряжённого состояния за областью упругости, улучшая моделирование поведения материалов под нагрузкой. 

Биографии авторов

  • Константин Александрович Молоков, Дальневосточный федеральный университет; Владивостокский государственный университет

    кандидат технических наук, доцент Департамента промышленной безопасности, Политехнический институт; доцент кафедры информационных технологий и систем

  • Валерий Васильевич Новиков, Дальневосточный федеральный университет

    кандидат технических наук, доцент Департамента морской техники и транспорта, Политехнический институт

Библиографические ссылки

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

Загрузки

Опубликован

30.09.2025

Выпуск

Раздел

Теория корабля и строительная механика

Как цитировать

1.
К расчёту коэффициента упрочнения для степенной аппроксимации диаграмм деформирования сталей в рамках деформационной теории пластичности. Вестник Инженерной школы ДВФУ [Internet]. 2025 Sep. 30 [cited 2025 Oct. 5];3(3(64):27-38. Available from: https://journals.dvfu.ru/vis/article/view/1960