Зависимость предела выносливости от характера распределения остаточных напряжений в поверхностном слое упрочнённых деталей


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Изучено влияние характера распределения сжимающих остаточных напряжений на предел выносливости при изгибе поверхностно упрочнённых образцов из различных сталей и сплавов. Образцы с V-образными надрезами из сталей ВНС40 и 38Х2МЮА подвергались азотированию, корсетные образцы из сплава ВКС-5 – цементации и ионной цементации, плоские образцы из сплава ЭИ698ВД – пневмодробеструйной обработке. Оценка влияния поверхностного упрочнения на предел выносливости производилась по двум критериям: остаточным напряжениям на поверхности опасного сечения и среднеинтегральным остаточным напряжениям. Установлено, что предел выносливости поверхностно упрочнённых образцов (деталей) определяется не величиной сжимающих остаточных напряжений на поверхности, а полнотой эпюры остаточных напряжений по толщине поверхностного слоя опасного сечения детали, равной критической глубине нераспространяющейся трещины усталости. Достаточно точную для практики оценку влияния характера распределения сжимающих остаточных напряжений на предел выносливости упрочнённых образцов (деталей) даёт критерий среднеинтегральных остаточных напряжений, вычисленный по толщине поверхностного слоя опасного сечения, равной критической глубине нераспространяющейся трещины усталости. Оценка приращения предела выносливости поверхностно упрочнённых образцов (деталей) по критерию остаточных напряжений на поверхности опасного сечения может привести на практике к существенной ошибке.

Об авторах

В. А. Кирпичёв

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: sopromat@ssau.ru

Доктор технических наук

Профессор кафедры сопротивления материалов, декан
факультета летательных аппаратов

Россия

В. С. Вакулюк

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет)

Email: sopromat@ssau.ru

Кандидат технических наук

Доцент кафедры сопротивления материалов

Россия

А. С. Букатый

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет)

Email: bukaty@inbox.ru

Кандидат технических наук

Докторант кафедры сопротивления материалов

Россия

В. В. Лунин

Самарский государственный технический университет

Email: sopromat@ssau.ru

Аспирант кафедры прикладной математики и информатики

Россия

С. А. Михалкина

Самарский государственный аэрокосмический
университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет)

Email: sopromat@ssau.ru

Старший преподаватель кафедры высшей математики

Россия

Список литературы

  1. Иванов С.И., Павлов В.Ф. Влияние остаточных напряжений и наклёпа на усталостную прочность // Проблемы прочности. 1976. № 5. С. 25-27.
  2. Кравченко Б.А., Митряев К.Ф. Обработка и выносливость высокопрочных материалов. Куйбышев: Куйбышев. книж. изд-во, 1968. 131 с.
  3. Серенсен С.В., Борисов С.П., Бородин Н.А. К вопросу об оценке сопротивления усталости поверхностно упрочнённых образцов с учётом кинетики остаточной напряжённости // Проблемы прочности. 1969. № 2. С. 3-6.
  4. Туровский М.Л., Шифрин Н.М. Концентрация напряжений в поверхностном слое цементированной стали // Вестник машиностроения, 1970. № 11. С. 37-40.
  5. Павлов В.Ф. О связи остаточных напряжений и предела выносливости при изгибе в условиях концентрации напряжений // Известия вузов. Машиностроение. 1986. № 8. С. 29-32.
  6. Павлов В.Ф., Кирпичёв В.А., Вакулюк В.С. Прогнозирование сопротивления усталости упрочнённых деталей по остаточным напряжениям. Самара: СНЦ РАН, 2012. 125 с.
  7. 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.
  8. Павлов В.Ф., Вакулюк В.С., Кирпичёв В.А., Лапин В.И. Остаточные напряжения и предел выносливости корсетных
  9. образцов после различных видов термической и химико-термической обработки // Вестник СамГТУ. Технические науки. № 3(28). С. 101-106.
  10. Кирпичёв В.А., Букатый А.С., Филатов А.П., Чирков А.В. Прогнозирование предела выносливости поверхностно упрочнённых деталей при различной степени концентрации напряжений // Вестник
  11. УГАТУ. Т. 15, № 4(44). С. 81-85.
  12. Петерсон Р.Е. Коэффициенты концентрации напряжений. М.: Мир, 1977. 304 с.
  13. Биргер И.А. Остаточные напряжения. М.: Машгиз, 1963. 232 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Вестник СГАУ, 2015

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах