Определение предельной амплитуды цикла упрочненных деталей с концентраторами напряжений с сжимающими средними напряжениями


DOI: 10.34759/trd-2020-114-08

Авторы

Шляпников П. А.

Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева, Московское шоссе, 34, Самара, 443086, Россия

e-mail: pawel777000@yandex.ru

Аннотация

Для подтверждения полученного ранее теоретического решения о прогнозировании предельной амплитуды упрочненных методами поверхностного пластического деформирования (ППД) деталей с концентраторами напряжений при асимметрии цикла центрального растяжения-сжатия и сжимающих средних напряжений цикла было проведено экспериментальное исследование упрочненных пневмодробеструйной обработкой цилиндрических образцов из стали 45 с надрезами полукруглого профиля.

Полученные экспериментальные результаты показали хорошее совпадение с данными, полученными ранее расчетным путем. По результатам эксперимента предложено проводить оценку предельной амплитуды упрочненных деталей с концентраторами напряжений при центральном растяжении-сжатии в условиях асимметрии цикла со сжимающими средними напряжениями с помощью разработанной диаграммы предельных амплитуд цикла деталей с учетом остаточных напряжений. Цель работы – разработать методику количественной оценки предельной амплитуды упрочнённых образцов с концентраторами напряжений при различных сжимающих средних напряжениях цикла.

Ключевые слова:

остаточные напряжения, концентрация напряжений, сжимающие средние напряжения, диаграмма предельных амплитуд, асимметрия цикла, сопротивление усталости

Библиографический список

  1. Мешков Ю.А., Шиян А.В. Оценка конструкционного качества сталей по их способности оказывать сопротивление хрупкому разрушению в условиях концентрации напряжений // Механика машин, механизмов и материалов. 2015. № 3. С. 59 – 63.

  2. Никитин И.С., Бураго Н.Г., Никитин А.Д., Якушев В.Л. Определение критической плоскости и оценка усталостной долговечности при различных режимах циклического нагружения // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2017. № 4. С. 238 – 252.

  3. Добровольский Д.С. Напряжения и упругопластические деформации стержней с кольцевыми трещинами // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2016. Т. 82. № 9. С. 65 – 69.

  4. Костичев В.Э. Применение динамического моделирования для оценки влияния упрочняющей обработки на сопротивление усталости // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С. П. Королева (национального исследовательского университета). 2015. № 1 (14). Ч. 1. С. 147 – 153.

  5. Фирсанов В.В., Во А.Х., Чан Н.Д. Исследование напряженного состояния подкрепленных оболочек по уточненной теории с учетом влияния упругости ребер и защемленного края // Труды МАИ. 2019. № 104. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=102130

  6. Шакиртов М.М. О влиянии коэффициента асимметрии цикла внешней нагрузки на характеристики цикла нагружения материала при вершине трещиновидного дефекта // Труды МАИ. 2016. № 89. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=72589

  7. Вакулюк В.С., Шадрин В.К., Лунин В.В., Киселев П.Е., Шляпников П.А. Влияние толщины упрочнённого слоя на предел выносливости при опережающем поверхностном пластическом деформировании // Научно-технический вестник Поволжья. 2015. № 6. С. 108 – 111.

  8. Коровайцева Е.А. Систематизация одномерных краевых задач механики деформируемого твердого тела // Труды МАИ. 2020. № 110. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=112827. DOI: 10.34759/trd-2020-110-10

  9. Полоник Е.Н., Суренский Е.А., Федотов А.А. Автоматизация расчетов усталостной долговечности механических соединений элементов авиаконструкций // Труды МАИ. 2017. № 92. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=76755

  10. Яшкова С.С. Лазерное поверхностное упрочнение // Молодой ученый. 2017. № 1. С. 99 – 101.

  11. Зоан К.Х., Фирсанов В.В. Краевое напряженное состояние прямоугольной пластины переменной толщины на основе уточненной теории // Труды МАИ. 2020. № 110. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=112851. DOI: 10.34759/trd-2020-110-10

  12. Юдин Д.А., Фирсанов В.В. Расчетно-экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния элементов конструкции изделия при ударе о твердую преграду // Труды МАИ. 2020. № 112. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=116343. DOI: 10.34759/trd-2020-112-8

  13. Андрюкова Е.А. Металлургия. Остаточные напряжения в металлопродукции. – М.: Из-во Юрайт, 2018. – 247 с.

  14. Пхон Х.К., Сысоев Е.О., Кузнецов Е.А., Мин К.Х. Прогнозирования долговечности работы трубопроводов высокого давления при воздействии малоцикловых нагрузок // Труды МАИ. 2019. № 108. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=109237 . DOI: 10.34759/trd-2019-108-2

  15. Трунин А.В. Повышение эффективности технологии упрочнения валов поверхностным пластическим деформированием путем создания в них заданной системы остаточных напряжений: Автореферат дисс. на соискание ученой степени доктора технических наук. – М.: 2015. – 19 с.

  16. Лесота А.В., Рубаник В.В.мл., Рубаник В.В. Актуальные проблемы прочности: монография. – Витебск: Витебский государственный технологический университет, 2018. С. 373 – 384.

  17. Багмутов В.П., Водопьянов В.И., Кондратьев О.В., Бадиков К.А. Усталостная прочность при отрицательных значениях коэффициента симметрии стали 45 и титанового сплава ПТ-3В // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2015. № 5 (160). С. 69 – 73.

  18. Кирпичев В.А., Костичев В.Э., Шляпников П.А. Прогнозирование предельной амплитуды образцов с концентраторами напряжений в условиях асимметрии цикла со сжимающими средними напряжениями // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2020. № 1. С. 136 – 140.

  19. Иванов С.И., Павлов В.Ф., Минин Б.В., Кирпичев В.А., Кочеров Е.П., Головкин В.В. Остаточные напряжения и сопротивление усталости высокопрочных резьбовых деталей: монография. – Самара: Изд-во СамНЦ РАН, 2015. – 170 с.

  20. Кирпичев В.А., Филатов А.П., Михалкина С.А., Шляпников П.А. Оценка влияния асимметрии цикла на предельную амплитуду поверхностно упрочнённых деталей // Труды десятой Всероссийской научной конференции с международным участием «Математическое моделирование и краевые задачи» (Самара, 25-27 мая 2016г.): сборник трудов. – Самара: Самарский государственный технический университет, 2016. Т. 1. С. 113 – 115.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2020

Вход