Influence of microstructural transformation on quasistatic and dynamic thermomechanical response of thermally loaded disk

Abstract

Within the framework of the dynamic statement of the coupled thermomechanics problem accounting for the microstructural phase transformations invoked by the heating and subsequent cooling of the material, the stress-strains state of the steel disk caused by the thermal pulse is investigated. The axisymmetric problem is solved numerically with application of FEM. Material response is simulated with the use of the thermodynamically consistent theory for inelastic behavior of the material with account of thermal dependencies of physical and mechanical properties. The influence of the microstructural transformations on the dynamic and quasistatic response of the material as well as the residual stress-strain state at the irradiated zone are studied in details. У рамках динамiчної постановки зв’язаної задачi термомеханiки дослiджується напружено-деформований стан диска, який виникає внаслiдок теплового опромiнення, з врахуванням мiкроструктурних перетворень, якi супроводжують нагрiвання i наступне охолодження матерiалу. Розв’язування осесиметричної задачi проводиться чисельно з використанням термодинамiчно узгодженої теорiї непружної поведiнки матерiалу iз застосуванням скiнченно-елементної методики та врахуванням залежностi фiзико-механiчних властивостей матерiалу вiд температури. Вивчається вплив мiкроструктурних перетворень на динамiчну i квазiстатичну реакцiю матерiалу, а також на залишковий напружено-деформований стан в зонi опромiнення.