Гультяев В.И., Алексеев А.А., Булгаков А.Н. Эксперименты на сложное деформирование конструкционных материалов и их аппроксимация по соотношениям В.Г. Зубчанинова // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева. Серия: Механика предельного состояния. 2025. № 3(65). С. 111-124. DOI: https://doi.org/10.37972/chgpu.2025.65.3.005. EDN: SYSYLA.

Автор(ы)

Гультяев В.И. — Тверской государственный технический университетORCIDeLibrary

Алексеев А.А. — Тверской государственный технический университетORCIDeLibrary

Булгаков А.Н. — Тверской государственный технический университетORCIDeLibrary

Название статьи

Эксперименты на сложное деформирование конструкционных материалов и их аппроксимация по соотношениям В.Г. Зубчанинова

Название (англ.): Experiments on complex deformation of structural materials and their approximation using V.G. Zubchaninov’s relations

Индекс(ы) УДК

539.214:539.374

DOI

10.37972/chgpu.2025.65.3.005

EDN

SYSYLA

Ключевые слова

пластичность; сложное деформирование; процесс нагружения; экспериментальные исследования; аппроксимация; математическое моделирование

Аннотация

В статье описаны результаты экспериментальных исследований упругопластического деформирования тонкостенных цилиндрических оболочек, изготовленных из конструкционного материала сталь 45. Опыты выполнены с применением автоматизированного оборудования в лаборатории кафедры сопротивления материалов, теории упругости и пластичности Тверского государственного технического университета. В процессе сложного деформирования образцов по заданным траекториям при резкой смене направления процесса деформирования наблюдается эффект снижения (нырок) напряжений, учет которого важен при прогнозировании отклика на реализуемый процесс. Математическое моделирование, полученных в ходе экспериментов результатов, выполнено по методике, предложенной профессором В.Г. Зубчаниновым. Для плоской двухзвенной траекторий деформирования с углом излома 135° подобраны параметры аппроксимации, выполнен анализ и сформулированы предложения по повышению точности аппроксимации.

Даты

Поступила: 06.06.2025; Принята: 01.09.2025; Опубликована: 24.12.2025

Страницы

111-124

Полная версия статьи

Скачать PDF

QR-код EDN

1. Зубчанинов В.Г. Механика процессов пластических сред. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. - 352 с.  ISBN: 978-5-9221-1235-2 EDN: MUWSFH
2. Гультяев, В. И. Экспериментальное изучение упругопластического деформирования конструкционных материалов на автоматизированном испытательном комплексе СН-ЭВМ / В. И. Гультяев, А. Н. Булгаков // Вестник Чувашского государственного педагогического, университета им. И.Я. Яковлева. Серия: Механика предельного состояния. - 2023. - № 2(56). - С. 53-64.  DOI: 10.37972/chgpu.2023.56.2.006 EDN: PECEZD
3. Зубчанинов В.Г., Охлопков Н.Л., Гараников В.В. Экспериментальная пластичность: Монография. Книга 1. Процессы сложного деформирования. Тверь: ТГТУ, 2003. - 172 с.  ISBN: 5-7995-0236-1 EDN: QMDWRT
4. Зубчанинов В.Г., Охлопков Н.Л., Гаранников В.В. Экспериментальная пластичность: Монография. Книга 2. Процессы сложного деформирования., Тверь: ТГТУ, 2004. - 184 с.  ISBN: 5-7995-0267-1 EDN: QMDWSD
5. Ильюшин А.А. Труды (1946-1966). Т. 2. Пластичность / Составители Е.А. Ильюшина, М.Р. Короткина. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. - 480 с.  ISBN: 5-9221-0364-4
6. Алексеев, А. А. Моделирование процессов сложного упругопластического деформирования материалов по плоским траекториям / А. А. Алексеев, В. Г. Зубчанинов, В. И. Гультяев // Упругость и неупругость : материалы Международного научного симпозиума по проблемам механики деформируемых тел, посвященного 110-летию со дня рождения А. А. Ильюшин, Москва, 20–21 января 2021 года. – Москва: Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова Издательский Дом (типография), 2021. – С. 171-176.
7. Зубчанинов В.Г. Об определяющих соотношениях теории упругопластических процессов / В.Г. Зубчанинов // Прикл. Механика. 1989. Т.25. №5. - С.3-12. EDN: YUNXWR
8. Зубчанинов В.Г. Механика сплошных деформируемых сред. - Тверь: ЧуДо, 2000. - 703 с. -  ISBN: 5-7995-0148-9 EDN: WDTJDN
9. Зубчанинов В.Г. Математическая теория пластичности / В.Г. Зубчанинов // - Тверь: ТГТУ, 2002. - 300 с.  ISBN: 5-7995-0200-0 EDN: WDBJEZ
10. Бондарь, В. С. Теории пластичности при сложном нагружении по плоским траекториям деформаций / В. С. Бондарь, Д. Р. Абашев, Д. Ю. Фомин // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. - 2021. - № 3. - С. 35-47.  DOI: 10.15593/perm.mech/2021.3.04 EDN: FPCNNW
11. Молодцов, И. Н. Определяющие уравнения с диссипативными напряжениями / И. Н. Молодцов // Вестник Московского университета. Серия 1: Математика. Механика. - 2023. - № 3. - С. 47-55.  DOI: 10.55959/MSU0579-9368-1-64-3-8 EDN: BVLCPB
12. Naimark O, Oborin V, Bannikov M, Ledon D. Critical Dynamics of Defects and Mechanisms of Damage-Failure Transitions in Fatigue // Materials. 2021; 14(10):2554.  DOI: 10.3390/ma14102554 EDN: XEFRBC
13. Jin-Ha Hwang, Yun-Jae Kim, Jin-Weon Kim, Sang-Eon Kim Initial cyclic hardening behavior of cracked structures under large-amplitude cyclic loading // Engineering Fracture Mechanics, Volume 254, 2021, 107911, ISSN 0013-7944,  DOI: 10.1016/j.engfracmech.2021.107911
14. Yanan Hu, Xuejun Deng, Qianhua Kan, Shengchuan Wu, Yali Li, Liming Lei, Leilei Wang, Guozheng Kang Influence of temperature on deformation and damage mechanisms of wire + arc additively manufactured 2219 aluminum alloy // Engineering Fracture Mechanics, Volume 292, 2023, 109675, ISSN 0013-7944.  DOI: 10.1016/j.engfracmech.2023.109675
15. Nobutada Ohno, Hisashi Nakamoto, Yusuke Morimatsu, Dai Okumura Modeling of cyclic hardening and evaluation of plastic strain range in the presence of pre-loading and ratcheting // International Journal of Plasticity, Volume 145, 2021, 103074, ISSN 0749-6419.  DOI: 10.1016/j.ijplas.2021.103074

1. Zubchaninov V.G. Mechanics of Plastic Media Processes. Moscow, Fizmatlit Publ., 2010. 352 p. ISBN: 978-5-9221-1235-2. EDN: MUWSFH. (In Russian).
2. Gultyaev V.I., Bulgakov A.N. Experimental study of elastoplastic deformation of structural materials on the automated testing complex SN-EVM. Vestn. Chuvash. Gos. Ped. Univ. im. I. Ya. Yakovleva. Ser.: Mekh. Pred. Sost., 2023, no. 2(56), pp. 53–64. DOI: 10.37972/chgpu.2023.56.2.006. EDN: PECEZD. (In Russian).
3. Zubchaninov V.G., Okhlopkov N.L., Garanikov V.V. Experimental Plasticity: Monograph. Book 1. Processes of Complex Deformation. Tver, Tver State Technical University Publ., 2003. 172 p. ISBN: 5-7995-0236-1. EDN: QMDWRT. (In Russian).
4. Zubchaninov V.G., Okhlopkov N.L., Garannikov V.V. Experimental Plasticity: Monograph. Book 2. Processes of Complex Deformation. Tver, Tver State Technical University Publ., 2004. 184 p. ISBN: 5-7995-0267-1. EDN: QMDWSD. (In Russian).
5. Ilyushin A.A. Works (1946–1966). Vol. 2. Plasticity. Compiled by E.A. Ilyushina, M.R. Korotkina. Moscow, Fizmatlit Publ., 2004. 480 p. ISBN: 5-9221-0364-4. (In Russian).
6. Alekseev A.A., Zubchaninov V.G., Gultyaev V.I. Modeling of complex elastoplastic deformation processes of materials along plane trajectories. Uprugost' i Neuprugost': Materialy Mezhdunarodnogo Nauchnogo Simpoziuma po Problemam Mekhaniki Deformiruemykh Tel, Posvyashchennogo 110-letiyu so dnya rozhdeniya A.A. Ilyushina, Moscow, January 20–21, 2021. Moscow, Lomonosov Moscow State University Publ., 2021, pp. 171–176. (In Russian).
7. Zubchaninov V.G. On constitutive relations of the theory of elastoplastic processes. Prikladnaya Mekhanika, 1989, vol. 25, no. 5, pp. 3–12. EDN: YUNXWR. (In Russian).
8. Zubchaninov V.G. Mechanics of Continuous Deformable Media. Tver, ChuDo Publ., 2000. 703 p. ISBN: 5-7995-0148-9. EDN: WDTJDN. (In Russian).
9. Zubchaninov V.G. Mathematical Theory of Plasticity. Tver, Tver State Technical University Publ., 2002. 300 p. ISBN: 5-7995-0200-0. EDN: WDBJEZ. (In Russian).
10. Bondar V.S., Abashev D.R., Fomin D.Yu. Theories of plasticity under complex loading along plane strain trajectories. PNRPU Mechanics Bulletin, 2021, no. 3, pp. 35–47. DOI: 10.15593/perm.mech/2021.3.04. EDN: FPCNNW. (In Russian).
11. Molodtsov I.N. Constitutive equations with dissipative stresses. Vestnik Moskovskogo Universiteta. Seriya 1: Matematika. Mekhanika, 2023, no. 3, pp. 47–55. DOI: 10.55959/MSU0579-9368-1-64-3-8. EDN: BVLCPB. (In Russian).
12. Naimark O., Oborin V., Bannikov M., Ledon D. Critical dynamics of defects and mechanisms of damage-failure transitions in fatigue. Materials, 2021, vol. 14, no. 10, article 2554. DOI: 10.3390/ma14102554. EDN: XEFRBC.
13. Hwang J.-H., Kim Y.-J., Kim J.-W., Kim S.-E. Initial cyclic hardening behavior of cracked structures under large-amplitude cyclic loading. Engineering Fracture Mechanics, 2021, vol. 254, article 107911. DOI: 10.1016/j.engfracmech.2021.107911.
14. Hu Y., Deng X., Kan Q., Wu S., Li Y., Lei L., Wang L., Kang G. Influence of temperature on deformation and damage mechanisms of wire + arc additively manufactured 2219 aluminum alloy. Engineering Fracture Mechanics, 2023, vol. 292, article 109675. DOI: 10.1016/j.engfracmech.2023.109675.
15. Ohno N., Nakamoto H., Morimatsu Y., Okumura D. Modeling of cyclic hardening and evaluation of plastic strain range in the presence of pre-loading and ratcheting. International Journal of Plasticity, 2021, vol. 145, article 103074. DOI: 10.1016/j.ijplas.2021.103074.

Авторские права и лицензия

© 2025 Автор(ы). Статья публикуется в открытом доступе на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» 4.0 Всемирная (CC BY 4.0), которая разрешает использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего указания авторства. Авторские права на статью сохраняются за авторами.