SCI Библиотека

The dislocation activity controls the plastic deformation in the most of metallic materials. Mechanical loading with high strain rates or with high strain gradients can lead to either homogeneous nucleation of the dislocation or emission of dislocations from various heterogeneities, such as nanopores and phase precipitates. The dislocation nucleation and emission trigger plasticity, which relaxes the shear component of stresses. In this work, we study the threshold of dislocation emission from nanosized copper inclusions in an aluminum single crystal in comparison with the homogeneous nucleation of dislocations in pure metal. We consider different shapes of inclusions (spherical, cylindrical and cubic) and rather arbitrary axisymmetric deformations by means of molecular dynamics (MD) simulations. For most deformation paths, the copper inclusions substantially reduce the threshold of plasticity incipience, while the inclusions have no effect for some deformation paths with either axial or transverse extension. Depending on the deformation path, the shape of inclusion can either influence the emission threshold or not. Thus, there is a complex dependence of the threshold of plasticity incipience on the deformation path, the presence and the form of copper inclusions. This dependence is approximated by means of an artificial neural network (ANN) trained on the results of MD simulations. The trained ANN can be further applied as a constitutive equation at the level of continuum mechanics.

Аналитический подход в задачах с крупногабаритными пластинами или оболочках с большим количеством дополнительных опор имеет множество трудностей в силу размера получаемой системы уравнений. В статье предлагается методика определения расположения сосредоточенных дополнительных опор модели движения пластины Кирхгофа в случае приложения произвольной нагрузки. Методика базируется на использовании известных математических методов: функции влияния и метода компенсирующих нагрузок. Достоинством представленной методики является ее аналитический вид вычислений, что позволяет, в теории, рассматривать произвольные виды нагружения (в том числе и воздействие на площадку), физические и геометрические характеристики исследуемой пластины, а также различные варианты закрепления конструкции (в том числе линейные закрепления и закрепления по площади). В конце статьи даны ссылки на апробации данной методики с тремя видами произвольной нагрузки.

В работе исследуется устойчивость модифицированных композитов с вискеризованными волокнами. В рамках исследования решаются следующие задачи - статическая задача о локальном нагружении и задача устойчивости слоистых консольно закрепленных стержней, изготовленных из изучаемых композитов. При решении статической задачи о локальном нагружении рассматривается волокнистый модифицированный композит, который нагружается сжимающими силами вдоль волокон, что сопровождается различными механизмами разрушения, обусловленных изгибом волокон. Оказалось, что межфазный слой с регулируемой жесткостью, позволяет при одной и той же объемной доле армирующих волокон (для классического композита армирующим элементом выступает волокно, а для рассматриваемого модифицированного композита - волокно с выращенными на его поверхности наноструктурами) добиться существенно большей локальной устойчивости, определяющей характерный тип микроповреждений при сжатии. При решении задачи устойчивости стержней, изготовленных из изучаемых композитов, рассматривались слоистые стержни с различными схемами укладок и различными объемными содержаниями включений. Определялись коэффициенты критических нагрузок для каждого из исследуемых образцов. Полученные результаты для слоистых стержней из модифицированных композитов сравнивались с результатами, полученными для слоистых стержней из классического композита с теми же схемами укладок и с теми же объемными содержаниями включений.