Вплив радіаційного опромінення на пластичну деформацію та повзучість конструкційних матеріалів

Размещено на http://www.allbest.ru/

ІНСТИТУТ ПРИКЛАДНИХ ПРОБЛЕМ МЕХАНІКИ І МАТЕМАТИКИ

ім. Я.С. ПІДСТРИГАЧА НАН УКРАЇНИ

УДК 539.373

ВПЛИВ РАДІАЦІЙНОГО ОПРМІНЕННЯ НА ПЛАСТИЧНУ ДЕФОРМАЦІЮ ТА ПОВЗУЧІСТЬ КОНСТРУКЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ

01.02.04 - механіка деформівного твердого тіла

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата фізико-математичних наук

Русинко МорІка КостЯнтинІвна

Львів 2000

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Державному університеті "Львівська політехніка"

Науковий керівник кандидат технічних наук, професор Павлище Володимир Теодорович, завідувач кафедри "деталі машин" Державного університету "Львівська політехніка"

Офіційні опоненти: доктор фіз.-мат. наук, професор Саврук Михайло Петрович, Фізико- механічний інститут ім. В.Г. Карпенка НАН України (м. Львів), завідувач відділом "механіки композитних матеріалів";

кандидат фіз.-мат. наук Поліщук Надія Іванівна, Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я.С. Підстригача НАН україни (м. Львів), науковий співробітник відділу "Теорії фізико-механічних полів".

Провідна установа Київський національний університет ім. Тараса Шевченка, кафедра теоретичної механіки.

Захист відбудеться: " 29 " травня 2000 року о 15 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.195.01 при Інституті прикладних проблем механіки і математики ім. Я.С. Підстригача НАН України за адресою: 79061, м. Львів, вул. Наукова, 3-б)

З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Інституту прикладних проблем механіки і математики ім. Я.С. Підстригача за адресою: м. Львів, вул. Наукова,3-б.

Автореферат розісланий 26 квітня 2000 р.

Вчений - секретар спеціалізованої вченої ради,

кандидат фізико-математичних наук П.Р. Шевчук

Загальна характеристика роботи

деформація пластичний температура напруження

Актуальність. Розвиток атомної енергетики та пов'язані з ним питання підвищення надійності обладнання при неможливості доробки його на місці висувають потребу дослідження впливу опромінення на пластичну деформацію, повзучість та довготривалу міцність матеріалів у розряд основних питань даної галузі. Тому побудова феноменологічної моделі незворотної деформації, яка описує спектр явищ, характерних для процесу радіаційного опромінення і яка допускає практичне застосування для розв'язування конкретних науково-практичних задач набуває особливої актуальності.

Експериментальними дослідженнями та моделюванням міцності, надійності, фізичними та механічними аспектами незворотної деформації, зокрема радіаційної пластичності та повзучості займались Батдорф Б., Березняк П.А., Ганн В.В., Гіттус Й., Ібрагімов Ш.Ш., Кірсанов В.В., Киселевський В.М., Ожигов Л.С., Писаренко Г.С., Пятілетов Ю.С., Резніченко Е.О., Русинко К.М., Саврук М.П., Халілов Х.Т., та інші.

Однак на сьогоднішній день зроблені тільки перші спроби побудови теорії пластичності та повзучості, в якій враховується вплив опромінення на залишкову деформацію.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Робота виконувалась відповідно до планів наукових досліджень державного університету "Львівська політехніка", що пов'язані з державною науково-технічною програмою "Підвищення надійності та довговічності машин та конструкцій"(держ. реєстрація № 0184059943), а також згідно з планом науково-дослідних робіт кафедри деталей машин факультету машинобудування та автомобільного транспорту. тема роботи пов'язана з Програмою Кабінету міністрів "Україна 2010" (проект "Технологічне та технічне оновлення виробництва").

Метою роботи є: - розвиток синтезної теорії незворотної деформації стосовно опису пластичної деформації, усталеної та неусталеної повзучості при опромінені;

- проведення в рамках узагальненої моделі співставлення експериментальних даних і теоретичних значень деформацій радіаційної й термічної повзучості в залежності від часу, температури й рівня напруження.

- застосування визначальних співвідношень моделі для розв'язування крайових задач;

Наукова новизна. -- Синтезна теорія узагальнена на описання впливу опромінення на пластичну деформацію та повзучість. Узагальнення реалізовано шляхом уведення у визначальні рівняння теорії нової функції - інтенсивності радіаційних дефектів, яка усереднено відображає закономірності виникнення, росту та зникнення пошкоджень кристалічних граток при опроміненні тіла.

-- Показано, що із запропонованих співвідношень для простого навантаження випливає пропорційність девіаторів, яка, як відомо, для багатьох матеріалів добре узгоджується з експериментами. Параметри (доданки) в формулах для пластичної деформації та повзучості не задаються феноменологічно, а отримуються як частинний випадок із загальної теорії.

-- На основі отриманих співвідношень, розв'язана задача визначення напружено - деформівного стану тонкостінної циліндричної оболонки при дії внутрішнього тиску. Задача, розв'язана з врахуванням як пластичної деформації, так і повзучості. Виявлено вплив опромінення на вказаний стан, а також на перерозподіл у часі компонент напруження й деформацій.

Вірогідність отриманих основних наукових результатів забезпечується використанням апробованих у літературі вихідних гіпотез і співвідношень, строгістю постановки задач і застосованих математичних методів їхнього розв'язання, узгодженістю окремих отриманих у дисертації результатів із відомими у літературі результатами, відповідністю результатів розрахунків існуючим експериментальним дослідженням.

Практична цінність роботи полягає в побудові моделі, яка дозволяє описати пластичну деформацію, неусталену та усталену повзучість при радіаційному опроміненні. Прогнозувати зміни механічних властивостей матеріалів при опроміненні.

Розроблена методика розрахунку напружено-деформівного стану циліндричної оболонки, яка перебуває під дією змінного внутрішнього тиску та радіаційного опромінення, може бути використана в практиці науково-дослідних та проектно-конструкторських установ при досліджені та проектуванні елементів конструкцій, що працюють в умова радіаційного опромінення.

особистий внесок здобувача. за результатами дисертаційної роботи опубліковано шість наукових праць [1-6]. Робота [4] виконана у співавторстві з Газдою М.І. Гіпотези, на основі яких визначається перерозподіл дефектної структури, належить Газді М.І., виведення рівнянь і вся математична реалізація роботи Русинко М.К.

Апробація роботи. Основні результати дисертаційної роботи доповідались:

1. на семінарі кафедри деталей машин Державного університету " Львівська політехніка";

2. на науковому семінарі "Проблеми механіки" Київського національного університету ім. Т.Шевченка;

3. на спеціалізованому кваліфікаційному семінарі з механіки деформівного твердого тіла у ІППММ ім. Я.С. Підстригача.

4. на другому Міжнародному симпозіумі "Механіка і фізика руйнування будівельних матеріалів". Львів - дубляни.

5. на третьому Міжнародному симпозіумі Українських інженерів-механіків. Україна. львів.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 6 друкованих праць. З них - 4 статті у фахових наукових журналах і тези доповідей на двох наукових конференціях.

Структура й обсяг роботи. Загальний обсяг роботи 135 сторінок (основний зміст - 124 сторінки, додаток А - 11 сторінок) і містить 31 рисунок; список використаних джерел включає 100 найменувань на 7 сторінках.

Основний зміст роботи

У вступі обгрунтовано актуальність розробки узагальнених теорій для вирішення проблеми математичного опису деформаційних процесів, на підставі чого можна було би прогнозувати поведінку матеріалів під дією опромінення. Викладено мету і задачу досліджень; окреслено наукову новизну та практичне значення одержаних результатів; наведено дані про їх опублікування. Подано інформацію про апробацію, структуру та обсяг роботи.

В першому розділі проведено огляд літератури за темою дисертаційної роботи; проаналізовано сучасний стан проблем фізики радіаційного пошкодження матеріалів. Розглянуто найважливіший елемент активної зони - твел, явище радіаційної повзучості та основний механізм радіаційної повзучості - механізм переповзання - ковзання. З'ясовано, що відсутні механічні теорії, які враховували би вплив опромінення на структуру матеріалу, і залежність самого опромінення від таких факторів як щільність нейтронного потоку, навантаження, часу опромінення і таке інше.

У другому розділі розглянуті існуючі теорії пластичності, їх недоліки та переваги. За основу моделі прийнята синтезна теорія пластичності. Оскільки при радіаційному опроміненні виникають додаткові дефекти структури, то синтезну теорію легко узагальнити на описання впливу опромінення на пластичну деформацію та повзучість.

Розглядаються основні положення синтезної теорії пластичності.

У третьому розділі проведено узагальнення синтезної теорії пластичності на описання впливу опромінення на пластичну деформацію та повзучість.

У визначальне рівняння синтезної теорії пластичності

, (1)

(_N - інтенсивність деформаційних дефектів; _N - інтенсивність незворотної деформації; r - константа матеріалу; К - параметр матерiалу), введено нову функцію _р, яку названо інтенсивність радіаційних дефектів. Інтенсивність _р є усередненою характеристикою цих дефектів у суцільній моделі тiла. Тут функція - _N, на відміну від синтезної теорії пластичності, це інтенсивність сумарних дефектів (радіаційних + деформаційних). Тоді рівняння (1) записано у вигляді:

(2)

Радіаційні дефекти релаксують з плином часу. Якщо прийняти, згідно з принципом Бейлі, що швидкість релаксації пропорційна кількості дефектів, то отримуємо наступне рівняння для визначення _р:

(3)

Тут Ф - характеристика густини нейтронного потоку, с - константа матеріалу, К₁ - температурна залежність кількості радіаційних дефектів.

Експериментально доведено, що кiлькiсть радiацiйних дефектiв залежить вiд температури. Максимальна їх кiлькiсть спостерiгається приблизно при гомологічній температурi 0,5, а на вiдрiзку температур вiд 0,5 до 1 їх кiлькiсть зменшується, тобто крива залежностi кiлькостi радiацiйних дефектiв вiд температури має колоподiбний характер. Тому функцiя К₁, яка входить у вираз (3), приймається у наступному виглядi

(4)

де Т - гомологiчна температура, В - стала.

Співвідношення (2) - (4) - визначальні рівняння запропонованої моделі, в рамках якої описується пластична деформація та повзучість при опроміненні.

Для врахування впливу швидкості навантаження на границю пластичності вводиться швидкісний інтеграл J, який вибрано у вигляді:

(5)

де - інтенсивність дотичних напружень, Q_1, p= const.

Як і у синтезній теорії пластичності деформаційне зміцнення визначається відстанню до площини, що рухається у даний момент часу, і приймається у вигляді

(6)

де _р - межа повзучості при чистому зсуві при відсутності опромінення.

Границя пластичності, в нашій моделі не є постійною величиною, а залежить від швидкості навантаження. Межа пластичності - S_1T -при одновісному розтязі без радіаційного опромінення знаходиться з рівняння:

(7)

а межа пластичності при наявності радіаційного опромінення - із виразу

(8)

Зв'язок межі повзучості без опромінення () із межею повзучості при опроміненні () з формул (7) і (8) отримуємо у наступному вигляді:

Розглянемо випадок чистого зсуву. Нехай , а всі інші компоненти рівні нулю.

При чистому зсуві віддаль до довільної площини, яка продукує незворотну деформацію, визначено так:

(9)

де N - нормаль до площини, яка визначається у просторі А.О. Ілюшина кутами , , і

Інтеграл неоднорідності (5) прийме вигляд

(10)

На основі рівностей (2), (6), (9), (10) інтенсивність незворотної деформації запишемо у вигляді:

(11)

де введено позначення

(12)

Складові незворотної деформації, визначаються аналогічно синтезній теорії пластичності. З врахуванням радіаційного опромінення та інтенсивності незворотної деформації (11), незворотну деформацію визначаємо наступним чином:

;

(13)

Тут b - визначається за формулою (12).

Формула (13) визначає незворотну деформацію при чистому зсуві з врахуванням опромінення. Результати, отримані для чистого зсуву, узагальнюються на випадок довільного пропорційного навантаження.

У четвертому розділі розглянута радіаційна і термічна повзучість як усталена так і неусталена повзучості.

Визначимо деформацію неусталеної повзучості. Нехай навантаження зростає зі сталою швидкістю за час t_1, а потім тримається сталим. Неусталена повзучість є різницею між повною і активною деформаціями, тобто

(14)

де F(b₂) - функція, що визначає повну деформацію, а F(b₁) - активну її частину; функція F задана формулою (13) в якій коефіцієнт b₁ знаходиться за формулою (12) при t=t₁,

(15)

Опишемо, далі, усталену повзучість при чистому зсуві. Якщо час t>>t_1, то J=0. При довготривалому опроміненні інтенсивність радіаційних дефектів є сталою величиною, незалежною від часу, що випливає з розв'язку рівняння (2). Тому основне співвідношення моделі (2) прийме вигляд:

(16)

Підставивши у формулу (16) значення інтенсивності дефектів, значення інтенсивності радіаційних дефектів, проінтегрувавши по t і зробивши наступні позначення, отримали:

(17)

Де

Формула (17) є визначальною для усталеної повзучості.

При термічній повзучості рівняння (2) прийме вигляд (1), де - значення функції К при відсутності радіації. При відомій функції К_T термічна повзучість задається формулою

(18)

Радіаційна повзучість визначається як різниця повної (14) і термічної (18) повзучостей:

(19)

При відсутності опромінення , тому приймаємо параметр К у вигляді

, (20)

де - параметр, який відповідає за радіаційну повзучість.

формулу (19) при напруженнях набагато більших за межу повзучості, з врахуванням (20), прийме вигляд

(21)

З багаточисельних експериментів, відомо, що при радіаційній повзучості має лінійно залежати від . Тому

(22)

де - константа матеріалу.

З формул (21) і (22) знаходимо невідому функцію

(26)

Таким чином, формули (19) і (23) визначають радіаційну повзучість при чистому зсуві. Вона узагальнена на випадок довільного напруженого стану.

За допомогою вище виведених формул опишемо низку експериментальних діаграм.

На рис. 1 наведена залежність швидкості радіаційної повзучості від напруження для чистого алюмінію, яка близька до лінійної. Опромінення проводилось при температурі 80С (Т < 0.25, ). Швидкість радіаційної повзучості на встановленій стадії вимірювалась при чотирьох значеннях напруження =9.8; 14.7; 19.6; 24.5 МПа, при щільності потоку нейтронів 2.5 (нейтр./м).

Розрахунки проводились за формулами (19) і (23). Для забезпечення відповідності обчислювальних даних експериментальним вибрані такі константи:

1/МПа; 1/МПа; мс/нейтр.;

; 1/МПа; МПа.

На рис. 1 і всіх наступних рисунках суцільними лініями зображені графіки за результатами теоретичних розрахунків, пунктиром - експериментальні залежності.

На рисунку 2 наведені типові криві повзучості алюмінію, отримані при опроміненні і позареакторних дослідженнях ( температура нижче 0.5 ). Дослідження проводились при напружені 17 МПа й температурі 160С. При вказаних умовах досліджень внесок термічної повзучості незначний, швидкість радіаційної повзучості в 3 рази вища швидкості термічної повзучості. Крива 1 відповідає радіаційній повзучості, 2 - термічній. Щільність потоку нейтронів Ф = 1.38(нейтр./м). Тут деформація повзучості є сумою невстановленої й стаціонарної складових. Розрахунки виконувались за формулами (14), (17); при за формулою (18).

На рис. 13 показана залежність швидкості неусталеної радіаційної повзучості алюмінію від довготривалості опромінення при різних температурах. в початковий період (перехідна стадія) швидкість повзучості зменшується, а потім, після певного часу, стає постійною.

Обчислення здійснювались за формулами (14), (17). Перша крива відповідає температурі 120С і щільності потоку нейтронів 2.5 (нейтр./м); друга крива - температурі 160С і тій же щільності потоку нейтронів.

Результати вимірювань швидкості радіаційної повзучості як функції температури наведені на рис. 4. На цьому ж рисунку представлені криві температурної залежності швидкості термічної повзучості, зняті поза реактором при тих же напруженнях. З рис. 4випливає, що в інтервалі температур від 0.36 до 0.48 домінує радіаційна компонента повзучості, швидкість якої плавно зростає з температурою, тоді як при температурах близьких до 0.48 швидкість радіаційної й термічної повзучості стають майже однакові. Нарешті, в області температур вище 0.48 починає домінувати термічна повзучість, яка змінюється з температурою більш різко ніж радіаційна. Дослідження проводилось в інтервалі температур від 60⁰ до 220^0С при напруженнях 9.8 МПа і 14.7 Мпа. Розрахунки проводились за формулою (18), для визначення швидкості термічної повзучості і (19) - (23) - для знаходження швидкості радіаційної повзучості.

Константи матеріалу (алюміній) незмінні для всіх експериментів, незважаючи на різні умови проведення досліджень.

В п'ятому розділі в рамках гіпотези Кіргофа - Ляве і розглянутої моделі досліджено пружно-пластичний стан кругової циліндричної оболонки при осесиметричному навантажені (внутрішній тиск) та радіаційному опромінені.

Деформації подано у вигляді пружної й непружної частин, останні з яких знаходяться з формул (13), (14) і (17), узагальнених на довільний напружений стан.

Використовуючи геометричні співвідношення та рівняння рівноваги для приростів зусиль і моментів оболонки сталої товщини, отримуємо крайову задачу для системи звичайних диференціальних рівнянь з умовами жорстко закріпленого та вільного контурів. За допомогою методу пристрілки крайова задача зводиться до задачі Коші, остання розв'язується методом Гіра. Розрахунки проводились для оболонки радіуса R=50 мм, товщини стінок h=1 мм, довжини L=4м, при внутрішньому тиску р=0.4МПа, =0.2, Е=210⁵МПа, з використанням визначених в 4 розділі параметрів моделі.

Розподіл напружень та деформцій по довжині оболонки в момент навантаження t=100 c. представлені на рис. Цифрами позначені криві напружень та деформацій при х'=х/L: 1 - x'=0; 2 - х'=0.005; 3 - x'=0.05. Пластична зона починає розвиватись в точках х'=0, z=h/2 та х'=0, z=-h/2 - на закріпленому контурі оболонки. З ростом навантаження пластична область розповсюджується по всій товщині оболонки піднімаючись вверх вздовж твірної. Незворотна деформація обчислюється з врахуванням радіаційного опромінення. Криві 1, 2, 3 відповідають значенням при відсутності опромінення, криві 1', 2', 3' - при дії опромінення. З порівняння цих значень видно, що напруження при опроміненні більші ніж напруження без опромінення, що є наслідком зменшення пластичної деформації, тобто окрихлення матеріалу.

В розділі Основні результати та висновки викладена стисла інформація за результатами проведених досліджень.

У додатках міститься текст програми розв'язування задачі визначення напружено - деформівного стану циліндричної оболонки, що знаходиться під дією радіаційного опромінення.

Основні результати та висновки

1. У роботі запропоновано узагальнення синтезної теорії. В рамках розробленої моделі, незворотна деформація не ділиться на пластичну і в'язку частини, а на основі єдиних співвідношень описується як "миттєва" пластична деформація, так і деформація неусталеної й усталеної повзучості.

2. У визначальні рівняння моделі введений новий параметр - інтенсивність радіаційних дефектів, який залежить від щільності радіаційного потокові, часу та режиму його дії. Введення цього параметру розширює фізичну базу моделі деформування і дає змогу описати усе розмаїття випадків кривих деформації при наявності радіаційного опромінення.

3. При простому навантаженні із загальних співвідношень розглянутої теорії отримано пропорційність девіаторів тензорів напружень і деформацій.

4. На відміну від класичних підходів, модуль зсуву залежить не лише від інтенсивності дотичних напружень, але і від інтенсивності радіаційних дефектів і параметру неоднорідності.

5. В рамках узагальненої моделі отримано задовільний збіг експериментальних даних і теоретичних значень деформацій радіаційної й термічної повзучості в залежності від часу, температури й рівня напруження.

6. На основі узагальненої на випадок повзучості синтезної теорії у роботі досліджено в'язко-пружно-пластичний стан циліндричної оболонки, яка перебуває під дією внутрішнього тиску і радіаційного опромінення.

Основні результати досліджень відбиті у роботах

1. Русинко М.К. Радіаційне зміцнення // Фізико - хімічна механіка матеріалів. Львів: ФММ. 1997. №6, С. 119-120.

2. Русинко М.К. Вплив радіації на незворотну деформацію // Вісник ДУ “Львівська політехніка”. Динаміка, міцність та проектування машин і приладів.-Львів: “ДУ ЛП”. 1997. №323. С. 55-59.

3. Русинко М.К. Модель незворотної деформації опромінених твердих тіл // Вісник ДУ “Львівська політехніка”. Динаміка, міцність та проектування машин і приладів. Львів: ДУ ЛП, 1998. №354. С. 54-58.

4. Русинко М.К., Газда М.І. Перерозподіл дефектної структури при непружній деформації// Вісник ДУ “Львівська політехніка”. Прикладна математика. 1997. №320. С. 40-43.

5. Русинко М.К. Узагальнення теорії деформації на описання явищ обумовлених радіаційним опроміненням. // Тези доповідей другого Міжнародного симпозіуму..Механіка і фізика руйнування будівельних матеріалів. Львів. Дубляни. 1996. C. 74.

6. Русинко К.Н., Русинко М.К. Деформація повзучості з врахуванням радіаційного опромінення // Тези доповідей 3 - го Міжнародного симпозіуму Українських інженерів - механіків. Україна Львів. 1997. С. 30-31.

Анотація

Русинко М.К. Вплив радіаційного опромінення на пластичну деформацію та повзучість конструкційних матеріалів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.02.04 - механіка деформівного твердого тіла. - Інститут прикладних проблем механіки і математики НАН України, Львів, 2000 р.

В дисертаційній роботі запропонована математична модель, яка описує пластичну деформацію та повзучість при радіаційному опромінені та його відсутності (термічна повзучість). Радіаційне опромінення прискорює деформацію повзучості і гальмує пластичну формозміну. Запропоновано узагальнення синтезної теорії пластичності для опису цих процесів.

В рамках узагальненої моделі проведено співставлення експериментальних даних і теоретичних значень деформацій радіаційної і термічної повзучості в залежності від часу, температури, рівня напруження і інтенсивності опромінення.

На основі узагальненої на випадок повзучості синтезної теорії пластичності у роботі досліджено в'язко-пружно-пластичний стан циліндричної оболонки, що перебуває під дією внутрішнього тиску і радіаційного опромінення. Дія опромінення значно впливає на розподіл напружено-деформованого стану у пластичній області оболонки. Оскільки опромінення значно сприяє повзучості, то перерозподіл напружень більший при опроміненні ніж при його відсутності. результати отриманих аналітичних розрахунків за формулами синтезної теорії пластичності добре узгоджуються з експериментальними.

Ключові слова: незворотна деформація, пластичність, швидкість навантаження, неусталена повзучість, усталена повзучість, радіаційна повзучість.

Аннотация

Русинко М.К. Влияние радиационного облучения на пластическую деформацию и ползучесть конструкционных материалов. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.02.04 - механика деформируемого твердого тела. - Институт прикладных проблем математики и механики НАН Украины, Львов,2000 г.

В диссертационной работе предложена математическая модель, описывающая пластичность и ползучесть при радиационном излучении и его отсутствии (термическая ползучесть). В процессе облучения образуются радиационные искажения структур, которые обуславливают существенные изменения механических характеристик материалов. Появляется такая компонента деформации как радиационная ползучесть. Заметное влияние радиационная ползучесть оказывает при температурах, ниже 0.45 температур плавления. Основным механизмом радиационной ползучести является механизм переползания-скольжения. Радиационное излучение ускоряет деформацию ползучести и тормозит пластическое формоизменение. Предложено обобщение синтезной теории пластичности для описания этих процессов.

Обобщение осуществляется введением в определяющие соотношения теории - интенсивности радиационных дефектов, которая усредненно отображает закономерности образования, увеличения и релаксации искажений кристаллических решеток тела при его облучении.

Предел текучести в модели зависит от скорости нагружения. "Постоянной материала", зависящей только от температур, принят предел ползучести. Предложенная модель при простом нагружении приводит к пропорциональности девиаторов. В отличии от классических теорий, здесь модуль сдвига зависит не только от интенсивности касательных напряжений, но и от интенсивности радиационных дефектов. На поверхности нагружения в точке нагружения образуется коническая особенность. При том изменение поверхности нагружения определяется из основных соотношений модели, а не задается априори, как например, в классических теориях течения.

Кроме пластической деформации описана неустановившаяся и установившаяся ползучесть. Сопоставлена теоретические и экспериментальные диаграмм ползучести или скорости ее изменения при разных интенсивностях облучения, времени его действия, уровня напряжения. Сопоставлен графики радиационной и термической ползучести.

Определено напряженно-деформированное состояние полу бесконечной цилиндрической оболочки с одним жестко закрепленным краем, находящейся под действием внутреннего давления. Облучение приводит к увеличению компонент напряжений, которое, однако, с истечением времени (при ползучести) нивелируется.

Ключевые слова: необратимая деформация, пластичность, скорость нагружения, неустановившаяся ползучесть, радиационная ползучесть.

Annotation

Rusinko M.K. The influense of irradiation on plastic deformation and creep of the constructive materials. - Manuscript.

Thesis for candidate of physics and mathematics scientific degree by speciality 01.02.04 - Mechanics of deformable Solids. - Institute of applied problems of Mechanics and Mathematics National Academy of Science.

Mathematical model that describe plastic deformation and creep under irradiation and its absence (Thermal creep) is presented in thesis. Irradiation speeds up creep and slows down plastic alternation of the shape. Generalisation of synthesis theory of describing irrational processes is proposed.

On the base of synthesis theory of irreversible deformation the model of polycrystalline body unelastic deformation has been built up to describe the effect of irradiation creep in a wide range of homological temperatures. The defining equations are used for solving the task of defining of the stressed-strained state of cylindrical shell effected by alternated internal pressure under plasticity and creep conditions.

Key words: irreversible deformation, plastic deformation, transient creep, stationary creep, irradiation creep.

Размещено на Allbest.ru

...