Mater.Phys.Mech.(MPM)
No 1, Vol. 44, 2020, pages 137-158

ELASTIC PROPERTIES, YIELD SURFACE AND FLOW RULE OF NANOPOWDER COMPACTS

G.Sh. Boltachev, E.A. Chingina, N.B. Volkov, K.E. Lukyashin

Abstract

Different compaction processes of the nanosized granular system, which is a prototype of an alumina nanopowder, are studied by the granular dynamics method. For all processes: compaction curves .density vs. pressure. of the powder compact are calculated, the elastic and the plastic parts are extracted from the total deformation, the body elastic moduli are determined within the isotropic solid approximation. The inadequacy of the isotropy approximation is established. The nanopowder yield surface is constructed in the space of stress tensor invariants. The inapplicability of the traditional associated flow rule for description of oxide nanopowders compaction processes is revealed. An alternative flow rule is suggested.

Keywords: nanopowder, yield surface, associated flow rule

full paper (pdf, 4400 Kb)

УПРУГИЕ СВОЙСТВА, ПОВЕРХНОСТЬ НАГРУЖЕНИЯ И КРИТЕРИЙ
ТЕЧЕНИЯ НАНОПОРОШКОВЫХ КОМПАКТОВ

Г.Ш. Болтачев, Е.А. Чингина, Н.Б. Волков, К.Е. Лукьяшин

Аннотация

Методом гранулярной динамики исследуются различные процессы компактирования наноразмерной гранулированной системы, которая соответствует нанопорошку на основе оксида алюминия. Для всех процессов: рассчитаны кривые уплотнения .плотность . давление. порошкового компакта, из суммарной деформации выделены упругий и пластичный вклады, в приближении изотропного материала определены упругие модули тела. Установлена недостаточность приближения изотропности. В пространстве инвариантов тензора напряжений построена поверхность нагружения наноразмерного порошка. Выявлена неприменимость традиционного ассоциированного закона к описанию процессов деформирования оксидных нанопорошков, и предложено альтернативное правило пластического течения.

Ключевые слова: нанопорошок, поверхность нагружения, ассоциированный закон

full paper (pdf, 4400 Kb)