Диаграмма предельной пластичности алюминий-графенового металломатричного композита с содержанием графена 1 мас.% при температуре 300 °С

На основе результатов экспериментов получена диаграмма предельной пластичности алюминий – графенового металломатричного композита с содержанием графена 1 мас.% при температуре 300 °С. Диаграмма предельной пластичности устанавливает функциональную связь между величиной предельной пластичности и характеристиками напряженного состояния. Для исследования предельной пластичности использовали следующие виды испытаний: растяжение гладких цилиндрических образцов и образцов с концентраторами напряжений (кольцевой выточкой на боковой поверхности), растяжение образцов типа «колокольчик», выдавливание донышка толстостенного стаканчика с подпором и без подпора. Для оценки напряженно-деформированного состояния образцов в месте разрушения выполнено математическое моделирование испытаний методом конечных элементов. Диаграмма позволяет оценивать предельную пластичность алюминий – графенового металломатричного композита в зависимости от коэффициента напряженного состояния k и коэффициента Лоде – Надаи μσ. Диаграмма предельной пластичности может быть использована в интервале значений k (−0,08…1,39) и во всем интервале возможных значений μσ. Установлено, что исследованный композит обладает значительной пластичностью. В условиях осесимметричной деформации при μσ = −1 степень деформации до разрушения алюминий – графенового композита, по крайней мере, в 2,6 раза выше, чем у технически чистого алюминия, а в условиях плоского напряженного состояния (при μσ = 0) это превышение составляет, по крайней мере, 2,2 раза. В условиях осесимметричной деформации при μσ = +1 степень деформации до разрушения алюминий – графенового композита и технически чистого алюминия примерно одинакова в условиях растягивающих напряжений (при k = +1). По мере смягчения напряженного состояния пластичность композита возрастает и становится выше, чем у технически чистого алюминия. Полученная диаграмма может быть использована для оценки накопленной поврежденности в процессе пластического формоизменения исследованного алюминий – графенового металломатричного композита.