Методы определения и регулирование остаточных напряжений в телах неоднородной структуры

• Автор: Игнатьков, Дмитрий Андреевич
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 332 с. : ил.

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
1 СОСТОЯНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ПРОБЛЕМЫ
1.1 Предварительные замечания
1.2 Методы определения остаточных напряжений
1.3 Упругая неоднородность материалов
1.4 Актуальные вопросы обеспечения функциональных свойств неоднородных деталей электрофизикохимическими методами
1.5 Выводы
« 2 МЕХАНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ
НАПРЯЖЕНИЙ В СТЕРЖНЯХ НЕОДНОРОДНОЙ СТРУКТУРЫ
2.1 Неоднородные стержни переменного сечения
2.1.1 Определение остаточных напряжений при измерении перемещений стержня
2.1.2 Определение остаточных напряжений при измерении деформаций стержня
2.2 Неоднородные цилиндрические стержни
2.2.1 Метод обточки и расточки
2.2.2 Определение остаточных напряжений при наращивании стержней
2.2.3 Метод удаления материала с части поверхности цилиндрического стержня
2.2.4 Метод продольного разреза стержня
» 2.3 Выводы
3 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В
ПЛАСТИНАХ НЕОДНОРОДНОЙ СТРУКТУРЫ
3.1 Исходные положения

3.2 Определение остаточных напряжений при измерении прогибов пластины
3.3 Определение остаточных напряжений при измерении деформаций пластины
* 3.4 Метод полосок
3.5 Определение остаточных напряжений при наращивании неоднородной пластины
3.5.1 Определение остаточных напряжений при замере прогибов наращиваемой пластины
3.5.2 Определение остаточных напряжений при замере деформаций наращиваемой пластины
3.5.3 Силовой деформационный метод
3.6 Выводы
4 МЕХАНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ДИСКАХ НЕОДНОРОДНОЙ СТРУКТУРЫ
4.1 Исходные положения
4.2 Метод обточки
4.3 Метод расточки
4.4 Комбинированный метод
4.5 Метод колец
4.6 Метод кубиков
4.7 Определение остаточных напряжений при наращивании дисков
4.8 Выводы
5 МЕХАНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ЦИЛИНДРАХ НЕОДНОРОДНОЙ СТРУКТУРЫ
5.1 Исходные положения
5.2 Метод обточки
5.2.1 Определение остаточных напряжений в кусочно-неоднородном ортотропном цилиндре
5.2.2 Определение остаточных напряжений в кусочно-неоднородном цилиндре
5.3 Метод расточки
5.4 Комбинированный метод
* 5.5 Метод колец и полосок
5.5.1 Определение остаточных напряжений в вырезанном кольце
5.5.2 Определение остаточных напряжений в вырезанной полоске
5.6 Метод дисков
5.7 Определение остаточных напряжений при наращивании цилиндров
5.8 Выводы

6 МЕХАНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В НЕОДНОРОДНЫХ СФЕРИЧЕСКИХ ТЕ-

6.1 Исходные положения
6.2 Метод обточки
6.3 Метод расточки
6.4 Комбинированный метод
6.5 Определение остаточных напряжений при наращивании неоднородного шара
6.6 Выводы
7 РЕГУЛИРОВАНИЕ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕОДНОРОДНЫХ ДЕТАЛЕЙ ПРИ УПРОЧНЕНИИ ЭЛЕКТРОИСКРОВЫМ ЛЕГИРОВАНИЕМ
7.1 Структурно-фазовое и остаточное напряженное состояния после электроискрового легирования компактными электродными материалами
7.1.1 Влияние энергии импульсного разряда на фазово-структурное и остаточное напряженное состояния
7.1.2 Влияние удельного времени легирования на изменение остаточных напряжений и толщины упрочненного слоя
7.1.3 Механические характеристики и остаточное напряженное состояние поверхностных слоев, легированных металлическими
и твердосплавными электродными материалами
7.1.4 Механизм образования остаточных напряжений при электроискровом легировании
7.2 Остаточные напряжения после электроискрового легирования порошковыми материалами
7.3 Сопротивление усталости неоднородных деталей, упрочненных электроискровым легированием
7.3.1 Выносливость валов малого диаметра, легированных компактными электродными материалами
7.3.2 Выносливость валов малого диаметра, легированных порошковыми материалами
7.3.3 Сопротивление усталости легированных валов с учетом масштабного фактора
7.3.4 Выносливость поворотных кулаков автомобилей, упрочненных электроискровым легированием
7.4 Выводы
8 РЕГУЛИРОВАНИЕ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕОДНОРОДНЫХ ДЕТАЛЕЙ ПРИ
УПРОЧНЕНИИ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ

Для всего сечения стержня как единого целого распределение указанных упругих
и геометрических параметров представляем с помощью асимметричной единичной функции следующим образом
Е(у) = ЕДу) + £ [Е*+1(у) - ЕДу)]5Ду - ук)
„*_Т (2-1)
Ь{у) = ьДу) + 53 [ьк+(у) - Ыг/)]5-(г/ - у к),

где /г*; — координата плоскости сопряжения к-го и к + 1-го участков; к = 1,2 п. В таком общем виде зависимости (2.1) позволяют описать различные комбинации изменений модуля нормальной упругости и ширины стержня по сечению. Если материал к-го участка стержня является однородным, то следует положить Ек{у) — Ек = соп.з1к, а при постоянной ширине Ьк(у) = Ьк.
Суть механического метода определения ОН в плоских стержнях переменного сечения состоит в следующем: с одной из поверхностей последовательно удаляются слои неоднородного материала и при этом устанавливают зависимости изменения или прогиба стержня /(а) или угла поворота сечения 0(а), или относительной деформации еДа) от толщины а снимаемого слоя. Наличие экспериментальных зависимостей вида /(а) = /До), в(а) = /2(а) и еДа) = /з(а) позволяет рассчитать осевое напряжение оДа) и найти характер его распределения но высоте стержня.
2.1.1 Определение остаточных напряжений при измерении перемещений стержня
И.А.Биргером была выведена формула для расчета осевого ОН в стержне непостоянной ширины с переменным по высоте модулем Юнга [10]. Расчетная зависимость для определения осевого ОН в кусочно-однородном стержне постоянной