УЗАГАЛЬНЕНА КОНТИНУАЛЬНА МОДЕЛЬ ПЛАСТИЧНОСТІ ПОРОШКОВИХ ТА ПОРИСТИХ МАТЕРІАЛІВ 

Анотація

Сформульовано нову модель поведінки пористих та порошкових тіл яка націлена на врахування особливостей структури і внутрішньої будови нових класів матеріалів. Більшість з існуючих моделей базуються на припущенні, що єдиним параметром матеріалу є пористість. Натомість численні спостереження структури порошкових та пористих матеріалів свідчать про суттєвий вплив на їхні властивості інших типів недосконалостей, до яких можуть бути віднесені щілиноподібні дефекти. Саме ці дефекти впродовж деформування можуть сприяти виникненню розшарувальних щілин із подальшим руйнуванням виробу ще під час його отримання. Крім того, більшість існуючих моделей не є чутливими до різноопірності за умов стиснення та розтягу, а також при можливій зміні об’єму за відсутності гідростатичного тиску. З метою подолання наведених недоліків запропоновано нову чотирипараметричну теорію пластичності для опису поведінки порошків та пористих напівфабрикатів, до якої поряд із пористістю та осередненою деформацією твердої фази пористого тіла введено два нові параметри. Вони безпосередньо відображають вплив різноопірності та наявність дилатансії. З урахуванням цих параметрів сформульовано вираз для дисипативного потенціалу та поверхні навантаження чотирипараметричного матеріалу. Головна відмінність запропонованої моделі від існуючих полягає в тому, що вона описує матеріал, який може перебувати як у сипкому стані, так і в пористому. При цьому враховується, що границя текучості на всебічний розтяг матеріалу у сипкому стані дорівнює нулю. Натомість границі текучості на розтяг та стиснення пористих матеріалів за умов ідеального контакту та повного зчеплення мають рівні значення. З’ясовано фізичну сутність двох нових матеріальних параметрів. Встановлено їх вплив на виникнення розшарувальних щілин при отриманні виробів складної форми. Сформульовано доцільність використання запропонованої моделі для 3D принтингу.