Preview

Вектор науки Тольяттинского государственного университета

Расширенный поиск

Особенности локализации деформации при термосиловой обработке

https://doi.org/10.18323/2073-5073-2021-2-26-34

Полный текст:

Аннотация

В работе рассматриваются вопросы обеспечения равномерности деформирования осесимметричных длинномерных образцов при термосиловой обработке (ТСО), которая заключается в одновременном приложении силового и температурного воздействий с целью комплексного улучшения геометрических характеристик и физико-механических параметров материала заготовки. Данная технология используется на различных стадиях технологических процессов изготовления деталей, но ее основная задача – обеспечение прямолинейности оси и заданного распределения остаточных технологических напряжений на заготовительном этапе. Недостаток ТСО – осевая деформация протекает неравномерно вдоль оси заготовки. Основной технологический параметр – деформация, контроль которой является ключевым фактором, обеспечивающим эффективность ТСО. Проведено исследование распределения пластической деформации по участкам длинномерных заготовок с различной степенью деформации. Выполнена оценка равномерности деформирования по участкам заготовки с учетом того, на каком этапе зависимости «напряжение – деформация» находились образцы в конце цикла нагружения. На основе представлений о пластической деформации как автоволновом процессе выбран диапазон технологических режимов, соответствующий максимально однородному распределению деформации вдоль оси заготовки с полной проработкой всего объема заготовки. Этот диапазон соответствует этапу параболического упрочнения кривой пластического течения с образованием максимального количества стационарных очагов локализованной пластичности. Реологическое моделирование позволяет определять контрольные точки, задающие границы этапов кривой пластического течения при различных параметрах нагружения, включая температуру. Для повышения надежности определения фактической деформации в производственных условиях предлагается модернизация способа контроля процесса ТСО за счет фиксации деформации на ограниченном участке заготовки оптическим методом. Корректность данного подхода подтверждается статистическим анализом распределения деформаций по участкам для образцов. Использование предложенного способа контроля обеспечит достижение максимально равномерного распределения пластической деформации за счет гарантированного выхода деформации заготовки в диапазон значений деформаций, соответствующий этапу параболического упрочнения кривой пластического течения.

Об авторах

Дмитрий Александрович Расторгуев
Тольяттинский государственный университет, Тольятти (Россия)
Россия

кандидат технических наук, доцент кафедры «Оборудование и технологии машиностроительного производства»



Кирилл Олегович Семенов
Тольяттинский государственный университет, Тольятти (Россия)
Россия

аспирант кафедры «Оборудование и технологии машиностроительного производства»



Список литературы

1. Драчев О.И. Бессиловая и термосиловая обработка высокоточных деталей. Старый Оскол: ТНТ, 2019. 244 с.

2. Драчев О.И. Технология изготовления маложестких осесимметричных деталей. М.: Политехника, 2005. 289 с.

3. Драчев О.И., Расторгуев Д.А., Старостина М.В. Повышение эффективности обработки маложестких валов при комбинированном термосиловом нагружении // Металлообработка. 2012. № 3. С. 30–35.

4. Драчев О.И. Исследование влияния термосиловой обработки на эксплуатационные характеристики маложестких осесимметричных деталей // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2017. № 5. С. 14–17.

5. Мураткин Г.В., Сарафанова В.А. Влияние технологической наследственности напряженно-деформированного состояния на точность нежестких деталей // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2020. № 1. С. 56–64.

6. Мураткин Г.В. Процессы образования и снижения технологических остаточных деформаций нежестких деталей // Металлообработка. 2019. № 6. С. 17–26.

7. Sutton M.A., Orteu J.-J., Schreier H. Image correlation for shape, motion and deformation measurements: basic concepts, theory and applications. Springer, 2009. 321 p.

8. Любутин П.С., Панин С.В. Измерение деформации на мезоуровне путем анализа оптических изображений поверхности нагруженных твердых тел // Прикладная механика и техническая физика. 2006. Т. 47. № 6. С. 158–164.

9. Надеждин К.Д., Шарнин Л.М., Кирпичников А.П. Визуальные методы определения деформаций и напряжений на поверхности испытуемых конструкций // Вестник Технологического университета. 2016. Т. 19. № 12. С. 143–146.

10. Любутин П.С., Панин С.В., Титков В.В., Еремин А.В., Сундер Р. Развитие метода корреляции цифровых изображений для изучения процессов деформации и разрушения конструкционных материалов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2019. № 1. С. 88–109.

11. Зуев Л.Б. Автоволновая модель пластического течения // Физическая мезомеханика. 2011. Т. 14. № 3. С. 85–94.

12. Зуев Л.Б. О волновом характере пластического течения. Макроскопические автоволны локализации деформации // Физическая мезомеханика. 2006. Т. 9. № 3. С. 47–54.

13. Зуев Л.Б., Баранникова С.А. Автоволны локализации пластического течения. Скорость распространения, дисперсия и энтропия // Физика металлов и металловедение. 2011. Т. 112. № 2. С. 115–123.

14. Третьякова Т.В., Вильдеман В.Э. Закономерности и схематизация процессов локализации пластического течения при испытании плоских образцов алюминиево-магниевого сплава // Физическая мезомеханика. 2017. Т. 20. № 2. С. 71–78.

15. Теплякова Л.А., Козлов Э.В., Игнатенко Л.Н., Попова Н.А., Касаткина Н.Ф., Давыдова В.А. Закономерности локализации деформации на крупномасштабных уровнях в стали со структурой отпущенного мартенсита // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2000. Т. 5. № 2-3. С. 221–223.

16. Третьяков М.П., Вильдеман В.Э. Опытное изучение закономерностей закритического поведения с учетом неоднородности деформирования образца // Математическое моделирование в естественных науках. 2016. Т. 1. С. 549–553.

17. Полянский В.А., Беляев А.К., Грищенко А.И., Лобачев А.М., Модестов В.С., Пивков А.В., Третьяков Д.А., Штукин Л.В., Семенов А.С., Яковлев Ю.А. Моделирование полос локализации пластической деформации «шахматная доска» с учетом статистического разброса параметров зерен поликристалла // Физическая мезомеханика. 2017. Т. 20. № 6. С. 40–47.

18. Реков А.М., Вичужанин Д.И. Плотность распределения деформаций в плоскости образца ВТ1-00 при растяжении // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2018. № 3. С. 53–60.

19. Зуев Л.Б. Автоволновая пластичность: Локализация и коллективные моды. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2019. 208 с.

20. Григорьев А.К., Колбасников Н.Г., Фомин С.Г. Структурообразование при пластической деформации металлов. СПб.: Санкт-Петербургский университет, 1992. 244 с.


Для цитирования:


Расторгуев Д.А., Семенов К.О. Особенности локализации деформации при термосиловой обработке. Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2021;(2):26-34. https://doi.org/10.18323/2073-5073-2021-2-26-34

For citation:


Rastorguev D.A., Semenov K.O. Special aspects of strain localization during thermal power processing. Science Vector of Togliatti State University. 2021;(2):26-34. (In Russ.) https://doi.org/10.18323/2073-5073-2021-2-26-34

Просмотров: 81


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


ISSN 2073-5073 (Print)
ISSN 2712-8458 (Online)