Прогнозирование предела выносливости поверхностно упрочнённых цилиндрических деталей из стали 20 по первоначальным деформациям образца-свидетеля

В. П. Сазанов

Аннотация


В статье изучена возможность прогнозирования приращения предела выносливости сплошных и полых цилиндрических деталей из стали 20 с круговыми надрезами полукруглого профиля после опережающего поверхностного пластического деформирования по остаточным напряжениям (первоначальным деформациям) образца-свидетеля, упрочнённого одновременно с деталями. Установлено, что сжимающие остаточные напряжения, рассчитанные в гладких деталях по первоначальным деформациям образца-свидетеля, незначительно (до 6%) отличаются от экспериментально определённых. По известной методике с использованием критерия среднеинтегральных остаточных напряжений вычислены приращения пределов выносливости упрочнённых деталей с надрезами. Установлено, что расчётные значения приращений пределов выносливости отличаются от экспериментальных не более чем на 15%.

Ключ. слова


Поверхностное упрочнение; образец-свидетель; остаточные напряжения; первоначальные деформации; деталь с концентратором; предел выносливости

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Смагленко Ф.П. Влияние распределения остаточных напряжений на усталостную прочность твёрдого сплава ВК15 // Проблемы прочности. 1980. № 8. С. 35-38.

2. Торбило В.М., Маркус Л.И. Остаточные напряжения в поверхностном слое закалённых сталей после алмазного выглаживания // Вестник машиностроения. 1969. № 6. С. 44-45.

3. Туровский М.Л., Новик Р.А. Упрочняющая обкатка роликами азотированных стальных деталей // Вестник машиностроения. 1970. № 1. С. 39-42.

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

5. 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.

6. Павлов В.Ф. Влияние на предел выносливости величины и распределения остаточных напряжений в поверхностном слое детали с концентратором. Сообщение II. Полые детали // Известия вузов. Машиностроение. 1988. № 12. С. 37-40.

7. Иванов С.И., Павлов В.Ф., Коновалов Г.В., Минин Б.В. Технологические остаточные напряжения и сопротивление усталости авиационных резьбовых деталей. М.: Отраслевая библиотека «Технический прогресс и повышение квалификации» МАП, 1992. 192 с.

8. Радченко В.П., Афанасьева О.С. Методика расчёта предела выносливости упрочнённых цилиндрических образцов с концентраторами напряжений при температурных выдержках в условиях ползучести // Вестн. СамГТУ. Сер. Физ.-мат. науки. 2009. № 2(19). С. 264-268.

9. Павлов В.Ф., Кирпичёв В.А., Вакулюк В.С. Прогнозирование сопротивления усталости поверхностно упрочнённых деталей по остаточным напряжениям. Самара: Изд-во Самар. науч. центра РАН, 2012. 125 с.

10. Вакулюк В.С. Сопротивление усталости детали в зависимости от толщины упрочнённого слоя при опережающем поверхностном пластическом деформировании // Вестн. Самар. гос. аэрокосм. ун-та. 2012. №3 (34). Ч. 3. С. 172-176.

11. Кирпичёв В.А., Саушкин М.Н., Сазанов В.П., Семёнова О.Ю. Остаточные напряжения и сопротивление усталости образцов с V-образными надрезами из стали ВНС40 // Вестн. Самар. гос. аэрокосм. ун-та. 2012. № 5(36). Ч. 1. С. 95-99.

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

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

14. Стружанов В.В. Об остаточных напряжениях после прокатки и расслоении двухслойных полос // Вестн. СамГТУ. Сер. Физ.-мат. науки. 2010. № 5(21). С. 55-63.

15. Чирков А.В., Сазанов В.П., Самойлов В.А., Ларионова Ю.С. Моделирование перераспределения остаточных напряжений в упрочнённых цилиндрических образцах при опережающем поверхностном пластическом деформировании // Вестн. Самар. гос. аэрокосм. ун-та. 2011. № 3(27). Ч. 3. С. 171-174.

16. Павлов В.Ф., Столяров А.К., Вакулюк В.С., Кирпичёв В.А. Расчёт остаточных напряжений в деталях с концентраторами напряжений по первоначальным деформациям. Самара: Изд-во Самар. науч. центра РАН, 2008. 124 с.

17. Вакулюк В.С. Исследование влияния толщины упрочнённого слоя на остаточные напряжения во впадине концентратора методом первоначальных деформаций // Вестн. СамГТУ. Сер. Физ.-мат. науки. 2010. № 1(20). С. 222-225.

18. Саушкин М.Н., Радченко В.П., Павлов В.Ф. Метод расчёта полей остаточных напряжений и пластических деформаций в цилиндрических образцах с учётом анизотропии процесса поверхностного упрочнения // Прикладная механика и техническая физика. 2011. Т. 52, №2. С. 173-182.

19. Иванов С.И., Шатунов М.П., Павлов В.Ф. Влияние остаточных напряжений на выносливость образцов с надрезом // Вопросы прочности элементов авиационных конструкций: межвуз. сб. Куйбышев: КуАИ, 1974. Вып. 3. С. 88-95.

20. Кирпичёв В.А., Филатов А.П., Каранаева О.В., Чирков А.В., Семёнова О.Ю. Прогнозирование предела выносливости поверхностно упрочнённых деталей при различной степени концентрации напряжений // Прочность материалов и элементов конструкций: труды МНТК. Киев: ИПП им. Г.С. Писаренко НАНУ, 2011. С. 678-685.

21. Петерсон Р.Е. Коэффициенты концентрации напряжений. М.: Мир, 1977. 304 с.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/1998-6629-2014-0-1(43)-150-158

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533