RUS  ENG ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ
Общая информация
Последний выпуск
Скоро в журнале
Архив
Импакт-фактор
Сотрудники журнала
Правила для авторов
Лицензионный договор
Редакционная политика
Загрузить рукопись

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2018, том 22, номер 1, страницы 40–64 (Mi vsgtu1602)  

Механика деформируемого твердого тела

К вопросу о реконструкции остаточных напряжений и деформаций пластины после дробеструйной обработки

И. Э. Келлерab, В. Н. Трофимовb, А. В. Владыкинc, В. В. Плюснинc, Д. С. Петуховab, И. В. Виндокуровb

a Институт механики сплошных сред УрО РАН, г. Пермь, 614013, Россия
b Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь, 614990, Россия
c АО «ОДК-Пермские моторы», г. Пермь, 614010, Россия

Аннотация: Предметом исследования является математическое описание формы и напряженно-деформированного состояния стальной пластины, подвергнутой односторонней дробеструйной обработке, его экспериментальное подтверждение и применение результатов для верификации методов реконструкции полей остаточных напряжений и деформаций по экспериментальным данным. Подобная пластина используются на производстве в качестве калибровочного образца для определения времени пневмодробеструйной обработки, необходимого для формирования в поверхностном слое обрабатываемого изделия сжимающих тангенциальных остаточных напряжений заданной величины, а сам метод калибровки оказывается удобным и довольно широко распространенным для различных способов поверхностно упрочняющей обработки. Источником остаточных напряжений в данном случае является пограничный слой пластических деформаций, наводимый рассматриваемым технологическим процессом. Для постановки задачи задается структура поля тензора пластических деформаций. Форма и напряженно-деформированное состояние упругой пластины с пограничным слоем пластических деформаций были рассчитаны численно, в результате чего были выявлены качественные особенности данных полей, ослаблены граничные условия задачи и сформулированы гипотезы о структуре решения соответствующей пространственной задачи теории упругости, которое далее было найдено аналитически. Показано, что в рамках приближения плоского напряженного состояния в поперечных направлениях результат точно соответствует формуле Давиденкова–Биргера, связывающей зависимость тангенциальной компоненты остаточных напряжений от координаты по толщине пластины с функцией прогибов. Получена явная формула для зависимости остаточной (пластической) деформации от координаты по толщине. Проанализированы источники погрешностей полученных выражений и способы их коррекции. Проведен эксперимент по односторонней дробеструйной обработке калибровочной пластины, изготовленной из закаленной стали 65Г, для которой выполнено травление обработанной поверхности с измерением изменения стрелы прогиба (метод Н. Н. Давиденкова). С помощью полученных экспериментальных данных были численно реконструированы профили остаточных напряжений и деформаций с разумной точностью. Результат применим к широкому классу задач для упругих тел с упрочняющими покрытиями, а также имеет определенную методическую ценность для усовершенствования основ экспериментального исследования таких задач, позволяет формулировать и подтверждать экспериментом гипотезы о структуре решения, изучать связь рассматриваемых полей в предельных случаях, верифицировать применение различных способов учета остаточных напряжений и деформаций в численных расчетах. Найденное решение может быть использовано для верификации полей напряжений и перемещений при выборе различных вариантов предварительно напряженных или деформированных поверхностных оболочечных конечных элементов в рамках пакетов прикладных программ для расчета усталостной долговечности деталей машин с поверхностными упрочняющими покрытиями и также представляется опорным для исследования поверхностно упрочненных тел с криволинейной свободной границей, к которым сводится большинство практически важных задач.

Ключевые слова: остаточные напряжения, пограничный слой, дробеструйная обработка, поверхностная обработка, эксперимент, расчет, точное решение, реконструкция

Финансовая поддержка Номер гранта
Российский фонд фундаментальных исследований 17-08-01085_а
Работа поддержана Российским фондом фундаментальных исследований (проект № 17–08–01085_a).


DOI: https://doi.org/10.14498/vsgtu1602

Полный текст: PDF файл (1184 kB) (публикуется на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International)
Список литературы: PDF файл   HTML файл

Тип публикации: Статья
УДК: 539.373
MSC: 74C05, 74K20
Получение: 16 января 2018 г.
Исправление: 27 февраля 2018 г.
Принятие: 12 марта 2018 г.
Публикация онлайн: 29 марта 2018 г.

Образец цитирования: И. Э. Келлер, В. Н. Трофимов, А. В. Владыкин, В. В. Плюснин, Д. С. Петухов, И. В. Виндокуров, “К вопросу о реконструкции остаточных напряжений и деформаций пластины после дробеструйной обработки”, Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 22:1 (2018), 40–64

Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{KelTroVla18}
\by И.~Э.~Келлер, В.~Н.~Трофимов, А.~В.~Владыкин, В.~В.~Плюснин, Д.~С.~Петухов, И.~В.~Виндокуров
\paper К вопросу о реконструкции остаточных напряжений~и~деформаций пластины после~дробеструйной~обработки
\jour Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки
\yr 2018
\vol 22
\issue 1
\pages 40--64
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/vsgtu1602}
\crossref{https://doi.org/10.14498/vsgtu1602}


Образцы ссылок на эту страницу:
  • http://mi.mathnet.ru/vsgtu1602
  • http://mi.mathnet.ru/rus/vsgtu/v222/i1/p40

    ОТПРАВИТЬ: VKontakte.ru FaceBook Twitter Mail.ru Livejournal Memori.ru


    Citing articles on Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles on Google Scholar: Russian articles, English articles
  • Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Физико-математические науки
    Просмотров:
    Эта страница:53
    Полный текст:19
    Литература:12

     
    Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2018