Отправить статью по E-mail О ПОГРЕШНОСТЯХ ИЗМЕРЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПРЕДЕЛА ВЫНОСЛИВОСТИ УПРОЧНЁННЫХ ДЕТАЛЕЙ
- Авторы: Сазанов В.П.1, Павлов В.Ф.1, Матвеева К.Ф.1, Коныхова А.С.1
-
Учреждения:
- Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва (Самарский университет)
- Выпуск: Том 9, № 4 (2023): 30.12.2023
- Страницы: 43-51
- Раздел: Статьи
- URL: https://bakhtiniada.ru/2409-4579/article/view/312233
- DOI: https://doi.org/10.18287/2409-4579-2023-9-4-43-51
- ID: 312233
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Исследование посвящено анализу расхождения результатов прогнозирования и испытаний на многоцикловую усталость цилиндрических деталей с концентраторами напряжений в виде полукруглого надреза, изготовленных из конструкционных сталей 20, 45, 30ХГСА и 40Х. Поверхность деталей подвергалась упрочнению методами гидродробеструйной и пневмодробеструйной обработок. При прогнозировании методом образцов-свидетелей для определения остаточных напряжений в упрочнённом слое применялись втулки длиной 80 мм с наружным диаметром 51,5 мм и внутренним 45 мм. Моделирование остаточного напряжённо-деформированного состояния во втулках и деталях с надрезами выполнено методом конечных элементов в среде расчётных комплексов PATRAN/NASTRAN и ANSYS методом термоупругости. При прогнозировании приращения предела выносливости за счёт упрочнения для деталей с надрезами принимался критерий среднеинтегральных остаточных напряжений, определяемый на критической глубине нераспространяющейся трещины усталости. Расхождение расчётного прогнозирования и результатов испытаний при изгибе в случае симметричного цикла составило не более 11% при пневмодробеструйной и не более 8% при гидродробеструйной обработках. Полученные положительные результаты исследования показали, что принятые допущения в методе образцов-свидетелей являются вполне обоснованными.
Об авторах
Вячеслав Петрович Сазанов
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва (Самарский университет)
Email: sazanow@mail.ru
Московское шоссе, д. 34, г. Самара, 443086, Российская Федерация
Валентин Фёдорович Павлов
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва (Самарский университет)
Автор, ответственный за переписку.
Email: pavlov.vf@ssau.ru
Московское шоссе, д. 34, г. Самара, 443086, Российская Федерация
Карина Фёдоровна Матвеева
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва (Самарский университет)
Email: dakotastr@mail.ru
Московское шоссе, д. 34, г. Самара, 443086, Российская Федерация
Александра Сергеевна Коныхова
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва (Самарский университет)
Email: sopromat@ssau.ru
Московское шоссе, д. 34, г. Самара, 443086, Российская Федерация
Список литературы
- Кирпичёв, В. А. Использование образцов-свидетелей для прогнозирования предела выносливости поверхностно упрочнённых деталей с концентраторами напряжений / В. А. Кирпичёв, В. П. Сазанов, В. К. Шадрин // Вибрации в технике и технологиях. – 2015. – №1(77). – С. 22-27.
- Павлов, В.Ф. Расчётно-экспериментальный метод прогнозирования предела выносливости поверхностно упрочнённых деталей / В. Ф. Павлов, В. А. Кирпичёв, В. С. Вакулюк // Новости материаловедения. Наука и техника. – 2015. – №5. – С. 32-42.
- Павлов, В. Ф. О связи остаточных напряжений и предела выносливости при изгибе в условиях концентрации напряжений / В. Ф. Павлов // Известия вузов. – Машиностроение, 1986. – №8. – С. 29-32.
- Павлов, В. Ф. Влияние на предел выносливости величины и распределения остаточных напряжений в поверхностном слое детали с концентратором. Сообщение I. Сплошные детали / В. Ф. Павлов // Известия вузов. – Машиностроение, 1988. – №8. – С. 22-26.
- Павлов, В. Ф. Прогнозирование сопротивления усталости поверхностно упрочнённых деталей по остаточным напряжениям / В. Ф. Павлов, В. А. Кирпичёв, В. С. Вакулюк. – Самара: Издательство СНЦ РАН, 2012. – 125 с.
- Иванов, С. И. К определению остаточных напряжений в цилиндре методом колец и полосок. Остаточные напряжения / С. И. Иванов // Вопросы прочности элементов авиационных конструкций : труды КуАИ. Куйбышев: КуАИ, 1971. – Вып. 53. – С. 32-42.
- Иванов, С. И. К определению остаточных напряжений в цилиндре методом снятия части поверхности. / С. И. Иванов, И. В. Григорьева // Вопросы прочности авиационных конструкций – Куйбышев: КуАИ, 1971. – Вып. 48. – С. 179-183.
- Тимошенко, С.П. Теория упругости / С. П. Тимошенко, Дж. Гудьер. – М.: Наука, 1979. – 341 с.
- Сазанов, В. П. Определение первоначальных деформаций в упрочнённом слое цилиндрической детали методом конечно-элементного моделирования с использованием расчётного комплекса PATRAN/NASTRAN / В. П. Сазанов, В. А. Кирпичёв, В. С. Вакулюк, В. Ф. Павлов // Вестник УГАТУ. – 2015. – Т. 19. –№2 (68). – С. 35-40.
- Сазанов, В. П. Моделирование остаточного напряжённого состояния детали в условиях концентрации напряжений с использованием программного комплекса PATRAN/ NASTRAN / В. П. Сазанов, А. В. Чирков, О. Ю Семёнова, А. В. Иванова // Вестник СамГТУ. Сер.: Технич. науки. – 2012. – №1 (33). – С. 106-114.
- Сазанов, В. П. Математическое моделирование первоначальных деформаций в поверхностно упрочнённых деталях при выборе образца-свидетеля / В. П. Сазанов, О. Ю. Семёнова, В. А. Кирпичёв, В. С. Вакулюк // Вестник УГАТУ. – 2016. –Т. 20. – №3 (73). – С. 31-37.
- Радченко, В. П. Определение параметра анизотропии упрочнения и остаточных напряжений в цилиндрическом образце из стали после обкатки роликом / В. П. Радченко, В. Ф. Павлов, М. Н. Саушкин // Проблемы машиностроения и надёжности машин. – 2011. – №4. – С. 93-100.
- Петерсон, Р.Е. Коэффициенты концентрации напряжений / Р.Е. Петерсон. – М.: Мир, 1977. – 304 с.
Дополнительные файлы
