|
Эта публикация цитируется в 2 научных статьях (всего в 2 статьях)
Механика деформируемого твердого тела
Влияние температурно-силового нагружения на релаксацию остаточных напряжений
в поверхностно упрочненных элементах стержневой конструкции в условиях ползучести
В. П. Радченкоab, Е. Е. Деревянкаa a Самарский государственный технический университет, г. Самара, 443100, Россия
b Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Научно-исследовательский институт механики, г. Москва, 119192, Россия
(публикуется на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International)
Аннотация:
Разработана математическая модель релаксации остаточных напряжений в поверхностно упрочненных цилиндрических элементах статически неопределимых стержневых систем при температурно-силовом нагружении в условиях ползучести.
В процессе моделирования решаются следующие задачи: реконструкция напряженно-деформированного состояния в цилиндрическом стержне после процедуры обработки поверхности микрошариками; учет влияния температурного нагружения на величину и характер полей остаточных напряжений вследствие зависимости модуля Юнга от температуры; расчет релаксации остаточных напряжений в упрочненных элементах системы под действием температурно-силового нагружения в условиях ползучести; оценка финишных остаточных напряжений после ползучести и температурно-силовой разгрузки.
Поставленные задачи решаются в пределах первых двух стадий ползучести материала элементов систем.
Для детального анализа использована трехэлементная статически неопределимая система с упрочненными при температуре 20$^\circ$C элементами из сплава ЖС6У и температуре эксплуатации 675$^\circ$C.
Для реализации всех методик разработаны численные алгоритмы на основе аппарата вычислительной математики с использованием дискретизации по пространственным и временным координатам и применением метода шагов по времени.
Для апостериорной оценки сходимости и устойчивости численного метода выполнено сравнение численных результатов при больших значениях времени расчета с асимптотическими значениями характеристик напряженно-деформированного состояния, соответствующих стадии установившейся ползучести, полученных аналитическим методом.
Наблюдается хорошее соответствие данных по обоим подходам.
Приводятся результаты расчетов, иллюстрирующие кинетику остаточных напряжений во всех трех стержнях системы в процессе ползучести под действием температурно-силового нагружения начиная с момента их формирования после упрочнения.
Показано, что происходит ступенчатое изменение величины и характера распределения остаточных напряжений только за счет «мгновенного» температурного прогрева элементов стержневой конструкции вследствие зависимости модуля Юнга от температуры.
Также расчетами установлено, что релаксация остаточных напряжений в наиболее нагруженном стержне системы происходит гораздо медленнее, чем в менее нагруженных.
Основные результаты работы иллюстрируются эпюрами распределения остаточных напряжений по глубине упрочненного слоя.
Ключевые слова:
стержневая система, температурно-силовое нагружение, поверхностное упрочнение, остаточные напряжения, ползучесть, релаксация.
Получение: 11 апреля 2019 г. Исправление: 30 июля 2019 г. Принятие: 16 сентября 2019 г. Публикация онлайн: 1 октября 2019 г.
Образец цитирования:
В. П. Радченко, Е. Е. Деревянка, “Влияние температурно-силового нагружения на релаксацию остаточных напряжений
в поверхностно упрочненных элементах стержневой конструкции в условиях ползучести”, Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 23:3 (2019), 497–524
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/vsgtu1688 https://www.mathnet.ru/rus/vsgtu/v223/i3/p497
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 439 | PDF полного текста: | 264 | Список литературы: | 43 |
|