Математическое моделирование первоначальных деформаций в поверхностно упрочнённых деталях при выборе образца-свидетеля

Вячеслав Петрович Сазанов, Ольга Юрьевна Семёнова, Виктор Алексеевич Кирпичёв, Владимир Степанович Вакулюк

Аннотация


Методом математического моделирования первоначальных деформаций в упрочнённом поверхностном слое определялось остаточное напряжённо-деформированное состояние сплошных и полых цилиндрических деталей. Используя конечно-элементное моделирование и расчётный комплекс PATRAN/NASTRAN, проведены расчёты для различных вариантов распределения первоначальных деформаций, заданных в виде алгебраических функций. На основании проведённого исследования установлено, что при прогнозировании предела выносливости поверхностно упрочнённых полых цилиндрических деталей в качестве образца-свидетеля следует использовать сплошной цилиндрический образец, диаметр которого равен удвоенной толщине стенки полой детали.

Ключ. слова


математическое моделирование; остаточные напряжения; первоначальные деформации; упрочнение; образец-свидетель; предел выносливости.

Полный текст:

PDF

Литература


Павлов В. Ф. О связи остаточных напряжений и предела выносливости при изгибе в условиях концентрации напряжений // Известия вузов. Машиностроение. 1986. № 8. С. 29–32.

Павлов В. Ф. Влияние характера распределения остаточных напряжений по толщине поверхностного слоя детали на сопротивление усталости // Известия вузов. Машиностроение. 1987. № 7. С. 3–6.

Павлов В. Ф., Кирпичёв В. А., Вакулюк В. С. Прогнозирование сопротивления усталости поверхностно упрочнённых деталей по остаточным напряжениям. Самара: Издательство СНЦ РАН, 2012. 125 с.

Биргер И. А. Остаточные напряжения. М.: Машгиз, 1963. 232 с.

Иванов С. И. К определению остаточных напряжений в цилиндре методом колец и полосок // Остаточные напряжения. Куйбышев: КуАИ, 1971. Вып. 53. С. 32–42.

Иванов С. И., Трофимов Н. Г., Фрейдин Э. И., Фокин В. Г., Шатунов М. П. Определение остаточных напряжений в резьбе болтов методом колец и полосок // Вестник машиностроения. 1980. № 5. С. 37–38.

Павлов В. Ф., Столяров А. К., Вакулюк В. С., Кирпичев В. А. Расчет остаточных напряжений в деталях с концентраторами напряжений по первоначальным деформациям. Самара: Издательство СНЦ РАН, 2008. 124 с.

Вакулюк В. С. Исследование влияния толщины упрочненного слоя на остаточные напряжения во впадине концентратора методом первоначальных деформаций // Вестник СамГТУ. Сер.: физ.-мат. науки. 2010. № 1(20). С. 222–225.

Иванов С. И., Митряев К. Ф. Об изучении остаточного напряженного состояния детали путем исследования образцов // Остаточные напряжения. Куйбышев: КуАИ, 1971. Вып. 53. С. 115–121.

Сазанов В. П. Прогнозирование предела выносливости поверхностно упрочненных цилиндрических деталей из стали 20 по первоначальным деформациям образца-свидетеля // Вестник СГАУ. 2014. № 1(43). С. 150–158.

Вакулюк В. С., Сазанов В. П., Павлов В. Ф., Шадрин В. К. Оценка влияния гидродробеструйной обработки на многоцикловую усталость цилиндрических деталей из сплава Д16Т по первоначальным деформациям образца-свидетеля // Вестник СамГТУ. Сер.:техн. науки. 2014. № 2(42). С. 87–93.

Павлов В. Ф., Вакулюк В. С., Сазанов В. П., Иванов В. Б., Микушев Н. Н. Прогнозирование предела выносливости поверхностно упрочненных сплошных цилиндрических образцов из стали 45 по остаточным напряжениям образца-свидетеля // Известия вузов. Поволжский регион. 2014. № 3. С. 149–162.

Вакулюк В. С., Сазанов В. П., Шадрин В. К., Микушев Н. Н., Злобин А. С. Применение метода термоупругости при конечно-элементном моделировании напряженного состояния в поверхностно упрочненных деталях // Известия СНЦ РАН. 2014. Т. 16, № 4. С. 168–174.

Саушкин М. Н., Сазанов В. П., Вакулюк В. С. Исследование влияния упрочняющей обработки на предел выносливости цилиндрических образцов из конструкционных сталей по остаточным напряжениям образца-свидетеля // Вестник ПНИПУ. Механика. 2014. № 4. С. 178–196.

Кирпичёв В. А., Семёнова О. Ю., Павлов В. Ф., Чирков А. В. Закономерности распределения дополнительных остаточных напряжений в упрочнённых цилиндрических деталях с кольцевыми надрезами полукруглого профиля // Вестник СамГТУ. Сер.: физ.-мат. науки. 2010. № 1(20). С. 121–126.

Сазанов В. П., Чирков А. В., Самойлов В. А., Ларионова Ю. С. Моделирование перераспределения остаточных напряжений в упрочнённых цилиндрических образцах при опережающем поверхностном пластическом деформировании // Вестник СГАУ. 2011. № 3(27). Ч. 3. С. 171–174.

Павлов В. Ф. Влияние теплофизических характеристик материала на распределение остаточных напряжений у поверхности детали // Вестник машиностроения. 1986. № 5. С. 23–24.

Сазанов В. П., Чирков А. В., Семёнова О. Ю., Иванова А. В. Моделирование остаточного напряжённого состояния деталей в условиях концентрации напряжений с использованием программного комплекса NASTRAN/PATRAN // Вестник СамГТУ. Сер.: технич. науки. 2012. № 1(33). С. 106–114.


Ссылки

  • Ссылки не определены.