Закономерности распределения остаточных напряжений в упрочненной детали с V-образными надрезами Текст научной статьи по специальности «Физика»

Секция «Модели и методы анализа прочности, динамики и надежности конструкций КА»

УДК 539.319

А. А. Филиппов, Н. Н. Микушев Научный руководитель - В. С. Вакулюк Самарский государственный аэрокосмический университет имени С. П. Королева, Самара

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В УПРОЧНЕННОЙ ДЕТАЛИ С У-ОБРАЗНЫМИ НАДРЕЗАМИ

Описана методика расчета остаточных напряжений при упрочнении детали.

Расчет остаточных напряжений проводился методом конечных элементов (МКЭ) по изотропным первоначальным деформациям поверхностного слоя плоской детали для случая плоской деформации. Результаты расчета приведены на рисунке, где показана зависимость меридиональных остаточных напряжений сф в наименьшем сечении у поверхности детали при различных толщинах деформированного слоя от Б0 = 1/2 Я(л-р) - половины длины дуги контура впадины концентратора. Остаточные напряжения здесь приведены к относительному пара-

V г СТФ Ее0

метру К: К = ——, где ст5^0 =-°2— остаточные

СТ5^0 1 ^

напряжения при упрочнении бесконечно тонкого слоя детали.

Анализ результатов расчета (рисунок) показывает, что распределение остаточных напряжений при упрочнении впадины концентратора аналогично распределению осевых остаточных напряжений в гладкой детали при упрочнении малых по протяженности зон, где также наблюдается снижение остаточных напряжений при уменьшении зоны деформирования. На величину остаточных напряжений влияет не только радиус концентратора Я, но и угол раскрытия в, причем влияние угла раскрытия с увеличением радиуса уменьшается. Уменьшается также влияние угла и при меньших толщинах упрочненного слоя. При упрочнении впадины концен-

тратора увеличение толщины деформированного слоя приводит к уменьшению остаточных напряжений в наименьшем сечении детали.

Распределение остаточных напряжений в наименьшем сечении у поверхности детали: — 5 = 0,2 мм, - - - 5 = 0,1 мм): 1 - в = 60°; 2 - в = 90°; 3 - в = 120°

Работа выполнена при поддержке Федерального агентства по образованию (проект РНП.2.1.1/3397).

© Филиппов А. А., Микушев Н. Н., Вакулюк В. С., 2010

УДК 621.787

А. В. Чирков, Н. Д. Филатов, П. С. Доденко Научный руководитель - В. А. Кирпичев Самарский государственный аэрокосмический университет имени С. П. Королева, Самара

ВЛИЯНИЕ СТЕПЕНИ КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ НА ПРЕДЕЛ ВЫНОСЛИВОСТИ

УПРОЧНЕННОЙ ДЕТАЛИ

Установлено, что с увеличением степени концентрации, коэффициент влияния остаточных напряжений на приращение предела выносливости упрочненной детали уменьшается.

Оценка влияния сжимающих остаточных напряжений на приращение предела выносливости Дст-1 проводилась по критерию среднеинтегральных остаточных напряжений Стост : Аст-1 = уст | Пост |, где уст - коэффициент влияния остаточных напряжений

на предел выносливости. Теоретический ОССт и эффективный Кст коэффициенты концентрации напряжений определялись по данным справочной литературы.