Балохонов Р.Р. Романова В.А. Бакеев Р.А. Сергеев М.В. Зиновьева О.С. Зиновьев А.В. Батухтина Е.Е. Емельянова Е.С.
Численное моделирование деформации и разрушения металлокерамических композитов и покрытий
Докладчик: Емельянова Е.С.
Численно исследованы особенности деформирования и разрушения металлокерамических композитов и покрытий при квазистатическом растяжении, сжатии, сдвиге и в условиях всестороннего сжатия, реализуемого при охлаждении из расплава до комнатной температуры. Краевые динамические и квазистатические задачи решались в двумерной и трехмерной постановках методами конечных разностей и конечных элементов. Модели механической реакции компонентов структуры учитывают изотропное упрочнение алюминия и разрушение керамики в областях объемного растяжения. Структура композитов учитывается в расчетах явно. Исследовано влияние физико-механических свойств керамических частиц и свойств матрицы в системах «металл-керамика» и «керамика-керамика» на величину напряжений в областях объемного растяжения при сжатии и сдвиге композитов, а также на характер распределения этих областей. Проведен анализ разрушения композита на уровне отдельного включения без учета остаточных напряжений при растяжении и сжатии. Исследованы процессы зарождения трещин в областях объемного растяжения вблизи границ раздела «матрица-включение» и их распространения в керамических частицах и металлической матрице. Выявлены условия зарождения разрушения либо в упрочняющих частицах, либо в матрице. Проведены расчеты деформирования и разрушения двухфазных структур с различной объемной долей при сжатии. Исследовано влияние расстояния между керамическими включениями и их пространственного распределения на характер распределения областей объемного растяжения и на величину концентрации напряжений в области границ раздела.
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 18-19-00273).
К списку докладов