Оценка влияния остаточных напряжений на малоцикловую усталость резьбовых деталей

А. С. Злобин

Аннотация


В статье рассмотрена возможность использования критерия среднеинтегральных остаточных напряжений для оценки циклической долговечности резьбовых деталей в области малоцикловой усталости. Выделены особенности разрушения деталей при нагрузках многоциклового и малоциклового характера. Обозначены проблемы применения уравнений и критериев линейной механики в области малоцикловой усталости, связанные, прежде всего, с появлением пластически деформированных областей, размеры которых могут существенно превышать размеры трещин. Рассмотрены технологические факторы, влияющие на возникновение и распределение остаточных напряжений. Отмечено, что определяющее влияние оказывают диаметр заготовки под накатывание резьбы, термообработка, усилие и время накатывания. Отражена связь количества циклов до разрушения от величины остаточных напряжений, выраженных через критерий среднеинтегральных остаточных напряжений, при воздействии различных технологических факторов. По результатам испытаний резьбовых деталей на малоцикловую усталость показано, что зависимость количества циклов до разрушения от величины критерия среднеинтегральных остаточных напряжений хорошо аппроксимируется уравнениями квадратичного вида. При этом соответствующие величины достоверности аппроксимации имеют значения не ниже 0,9163.


Ключ. слова


Остаточные напряжения; малоцикловая усталость; циклическая долговечность; резьбовая деталь; упрочнение

Полный текст:

PDF

Список 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. Радченко В.П., Афанасьева О.С. Методика расчёта предела выносливости упрочнённых цилиндрических образцов с концентраторами напряжений при температурных выдержках в условиях ползучести // Вестник СамГТУ. Сер. Физ.-мат. науки. 2009. № 2 (19). С. 264-268. doi: 10.14498/vsgtu733

3. Кирпичёв В.А., Букатый А.С., Филатов А.П., Чирков А.В. Прогнозирование предела выносливости поверхностно упрочнённых деталей при различной степени концентрации напряжений // Вестник УГАТУ. 2011. Т. 15, № 4 (44). С. 81-85.

4. 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 // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2012. № 5 (36), ч. 1. С. 95-99.

5. Павлов В.Ф., Кирпичёв В.А., Вакулюк В.С. Прогнозирование сопротивления усталости поверхностно упрочнённых деталей по остаточным напряжениям. Самара: Самарский научный центр РАН, 2012. 125 с.

6. Вакулюк В.С., Кирпичёв В.А., Павлов В.Ф., Сазанов В.П. Прогнозирование предела выносливости поверхностно упрочнённых образцов с концентраторами напряжений // Вестник УГАТУ. 2013. Т. 17, № 1(54). С. 45-49.

7. Кудрявцев П.И. Нераспространяющиеся усталостные трещины. М.: Машиностроение, 1982. 171 с.

8. Махутов Н.А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность. Ч. 1: Критерии прочности и ресурса. Новосибирск: Наука, 2005. 494 с.

9. Махутов Н.А., Бурак М.И., Гаденин М.М. Механика малоциклового разрушения. М.: Наука, 1986. 264 с.

10. Махутов Н.А. Деформационные критерии разрушения и расчёт элементов конструкций на прочность. М.: Машиностроение, 1981. 272 с.

11. Oakley S.Y., Nowell D. Prediction of the combined high- and low-cycle fatigue performance of gas turbine blades after foreign object damage // International Journal of Fatigue. 2007. V. 29, Iss. 1. P. 69–80. doi: 10.1016/j.ijfatigue.2006.02.042

12. Иванов С.И., Павлов В.Ф., Минин Б.В., Кирпичёв В.А., Кочеров Е.П., Головкин В.В. Остаточные напряжения и сопротивление усталости высокопрочных резьбовых деталей. Самара: Самарский научный центр РАН, 2015. 170 с.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2412-7329-2015-14-4-118-125

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

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

 

ISSN: 2541-7533