Методика расчeта предела выносливости упрочнeнных цилиндрических образцов с концентраторами напряжений при температурных выдержках в условиях ползучести

Abstract

Предложен метод расчёта влияния температурных выдержек на приращение предела выносливости упрочнённых цилиндрических образцов с концентраторами напряжений. Для иллюстрации метода на модельных примерах показано, что релаксация остаточных напряжений вследствие ползучести при температурных выдержках приводит к снижению приращения предела выносливости упрочнённых образцов по отношению к неупрочнённым образцам на 20-40 %. Приведены результаты расчётов.

A Stochastic Model for the Residual Stresses Calculation in the Surface-Hardened Hollow Cylinder Under Creep

“…Так, в работах [1][2][3][4][5][6] заложены основы механики упрочненных конструкций, в [1, 2, 7-12] предложены экспериментальные методы определе-ния остаточных напряжений после процедур упрочнения. Исследование влияния сжимаю-щих остаточных напряжений на эксплуатационные характеристики при нормальных и уме-ренных температурах выполнено в публикациях [13][14][15][16][17][18][19][20][21][22][23][24], а в условиях высокотемпературной ползучести -в работах [25][26][27][28][29][30][31][32]. Подавляющее число перечисленных выше работ связано с сугубо экспериментальными подходами, позволяющими определить одну или две компо-ненты тензора остаточных напряжений.…”

“…В работах [6,33] предложен расчетно-экспериментальный метод оценки остаточных напряжений и пластических деформаций в сплошных упрочнен-ных цилиндрических изделиях после упрочнения, который был обобщен на полые цилинд-рические образцы [16] и плоские детали [31], а в исследованиях [27,[29][30][31][32][33] на его основе разработан метод решения краевых задач в условиях ползучести, позволяющий расчетным путем оценить кинетику напряженно-деформированного состояния упрочненных цилиндри-ческих и плоских деталей. Однако решение этой задачи затрудняется тем, что деформации пластичности и ползучести при высоких температурах (даже при испытаниях образцов в ла-бораторных условиях) имеют существенный разброс данных не только в партии однотипных образцов, но и в пределах одного образца [34][35][36][37][38][39][40].…”

“…Поэтому требуется раз-работка не только стохастических моделей реологического деформирования материалов, но и методов решения стохастических краевых задач ползучести упрочненных конструкций. И если в детерминированной постановке эти задачи находятся в стадии разработки и решены в некоторых частных случаях [6,27,[29][30][31][32][33], то в стохастической постановке такого рода за-дачи вообще не рассматривались.…”

Method of Determining Endurance Limit Stress of Cylindrical Specimens Made of Structural Steels by Residual Stresses of “Check Test Piece”

“…На основании экспериментальных исследований установлено, что характер распределения остаточных напряжений по толщине поверхностного слоя опасного сечения оказывает существенное влияние на предел выносливости упрочненных деталей, особенно в условиях концентрации напряжений [9][10][11][13][14][15]. В связи с этим при экспериментальном измерении остаточных напряжений наилучшими методами являются такие, которые позволяют определять их распределение по толщине упрочненного поверхностного слоя.…”