Отправить статью по E-mail ОЦЕНКА СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ ДЕТАЛЕЙ ПОСЛЕ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ
- Авторы: Сазонов В.П.1, Вакулюк В.С.1, Семёнова О.Ю.1, Лунин В.В.1, Письмаров А.В.1
-
Учреждения:
- Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва
- Выпуск: Том 7, № 4 (2021): 20.12.2021
- Страницы: 11-19
- Раздел: Статьи
- Дата публикации: 20.12.2021
- URL: https://dynvibro.ru/dynvibro/article/view/10391
- DOI: https://doi.org/10.18287/2409-4579-2021-7-4-11-19
- ID: 10391
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Разработана расчётно-экспериментальная методика оценки эффективности химико-термической обработки поверхности деталей с точки зрения повышения сопротивления усталости. Для этого обосновано применение двух типов образцов-свидетелей, используемых в экспериментальной составляющей исследований. Рекомендовано использование гладких образцов-свидетелей для определения остаточных напряжений в поверхностном слое и корсетных образцов-свидетелей для проведения испытаний на усталость. В работе использованы результаты экспериментального исследования влияния двух видов химико-термической обработки (цементации и азотирования) на сопротивление усталости корсетных образцов из высокопрочных сплавов ВКС-5 и ВНС-17. В расчётной части исследования использован метод конечно-элементного моделирования с применением комплексов ANSYS и PATRAN/NASTRAN. Моделирование остаточного напряжённого состояния выполнено методом термоупругости. На основании проведённых расчётов установлено, что распределение осевых остаточных напряжений в опасном (наименьшем) сечении корсетного образца практически не отличается от подобного распределения в гладких образцах. Приращение предела выносливости за счёт упрочнения корсетных образцов определялось с использованием критерия среднеинтегральных остаточных напряжений. Полученные результаты исследования позволяют также считать, что оптимальными будут те технологические режимы химико-термической обработки, при которых среднеинтегральные остаточные напряжения являются наибольшими.
Об авторах
Вячеслав Петрович Сазонов
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва
Автор, ответственный за переписку.
Email: sazanow@mail.ru
к.т.н., доцент кафедры сопротивления материалов Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва.
Россия, Московское шоссе, 34, г. Самара, Российская Федерация, 443086Владимир Степанович Вакулюк
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва
Email: vak.v.s@yandex.ru
д.т.н., профессор кафедры сопротивления материалов Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва
Россия, Московское шоссе, 34, г. Самара, Российская Федерация, 443086Ольга Юрьевна Семёнова
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва
Email: ser-alv@yandex.ru
к.т.н., доцент кафедры высшей математики Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва
Россия, Московское шоссе, 34, г. Самара, Российская Федерация, 443086Валентин Валериевич Лунин
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва
Email: sopromat@ssau.ru
к.т.н., ассистент кафедры сопротивления материалов Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва
Россия, Московское шоссе, 34, г. Самара, Российская Федерация, 443086Андрей Викторович Письмаров
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва
Email: sopromat@ssau.ru
аспирант кафедры сопротивления материалов Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва
Россия, Московское шоссе, 34, г. Самара, Российская Федерация, 443086Список литературы
- [1] Павлов В.Ф. О связи остаточных напряжений и предела выносливости при изгибе в условиях концентрации напряжений // Известия вузов. Машиностроение. 1986. №8. С. 29-32.
- [2] Павлов В.Ф. Влияние на предел выносливости величины и распределения остаточных напряжений в поверхностном слое детали с концентратором. Сообщение I. Сплошные детали // Известия вузов. Машиностроение. 1988. №8. С. 22-26.
- [3] 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.
- [4] Петерсон Р.Е. Коэффициенты концентрации напряжений. М.: Мир, 1977. 304 с.
- [5] Сазанов В.П., Кирпичёв В.А., Вакулюк В.С., Павлов В.Ф. Определение первоначальных деформаций в упрочнённом слое цилиндрической детали методом конечно-элементного моделирования с использованием расчётного комплекса PA-TRAN/NASTRAN // Вестник УГАТУ. 2015. Т. 19. №2 (68). С. 35-40.
- [6] Сазанов В.П., Чирков А.В., Семёнова О.Ю., Иванова А.В. Моделирование остаточного напряжённого состояния детали в условиях концентрации напряжений с использованием программного комплекса PATRAN/ NASTRAN // Вестник СамГТУ. Сер.: Технич. науки. 2012. №1 (33). С. 106-114.
- [7] Павлов В.Ф., Кирпичёв В.А., Вакулюк В.С., Сазанов В.П. Влияние поверхностного упрочнения на предел выносливости цилиндрических деталей раз-личного диаметра // Известия вузов. Авиационная техника. 2014. №3. С. 324-326.
- [8] Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости. М.: Наука, 1979. 341 с.
- [9] Иванов С.И. К определению остаточных напряжений в цилиндре методом колец и полосок. Остаточные напряжения // Куйбышев: КуАИ. 1971. Вып. 53. С. 32-42.
- [10] Сазанов В.П., Семёнова О.Ю., Кирпичёв В.А., Вакулюк В.С. Математическое моделирование первоначальных деформаций в поверхностно упрочнённых деталях при выборе образца-свидетеля // Вестник УГАТУ. 2016. Т. 20. №3 (73). С. 31-37.
Дополнительные файлы
