Разработка метода определения усадочных деформаций и линейной усадки стальных отливок при охлаждении

• Автор: Матвеев, Игорь Александрович
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 152 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Состояние вопроса
1.1 Факторы определяющие развитие действительной усадки
1.1.1 Влияние состава стали на ее усадку
1.1.2 Влияние конструкции отливки на усадку стали
1.1.3 Влияние технологических факторов на усадку
1.2 Анализ существующих методов определения усадки стали
1.2.1 Теоретические и экспериментальные методы оценки линейной усадки
1.2.2 Существующие методы реологического описания процессов при литье
1.2.3 Способы задания исходной информации об отливке, необходимые для расчета усадочных деформаций
1.3 Исследование деформируемости различных марок сталей
1.4 Заключение и постановка задачи исследования
Глава 2. Разработка расчетно-экспериментальной методики определения реологических характеристик стали при охлаждении
2.1 Выбор реологической модели и проверка ее адекватности
2.1.1 Построение обобщенной реологической модели при охлаждении стальной отливки
2.1.2 Особенности поведения стали при охлаждении отливки
2.1.2.1 Реологическая модель стали во втором температурном интервале и проверка ее адекватности
2.1.2.2 Реологическая модель стали для третьего интервала

охлаждения и проверка ее адекватности
2.2 Разработка расчетно-экспериментальной методики опреде-
пения реологических характеристик
2.2.1 Выбор экспериментального образца и условие проведения эксперимента
2.2.2 Экспериментальная установка и алгоритм обработки данных
Глава 3. Разработка методики расчета деформированного состояния отливки при охлаждении
3.1 Методика определения температурного поля в выбранном
сечении отливки
3.2 Разработка алгоритма определения усадочных деформаций отливок
Глава 4. Изучение реологических свойств сталей 20Л и 20ХГНТЛ при охлаждении отливки
4.1. Изучение напряженно-деформированного состояния экспериментальных образцов при охлаждении
4.2. Изучение реологических характеристик сталей при охлаждении отливки
Глава 5. Расчет напряженно-деформированного состояния отливок
5.1. Проверка адекватности разработанной методики определения усадочных деформаций
5.2. Определение напряженно-деформированного состояния отливок колесного типа
5.2.1 Анализ температурных условий формирования отливки типа «Чаша»

5.2.2 Результаты расчета напряженно-деформированного состояния и действительной усадки отливки типа «Чаша
Выводы
Список литературы
Приложение

Одним из перспективных способов борьбы с такого рода дефектами представляется направление, включающее в себя численное моделирование напряженно-деформированного состояния отливки в условиях реального силового взаимодействия сопряженных частей отливки и отливки с формой, с целью прогнозирования возможных деформационных пороков и разработку мероприятий по их устранению.
Ранее разработана и прошла промышленное опробование методика определения упруго-пластических деформаций в интервале затвердевания стали, до температуры соответствующей нижней границе интервала хрупкости стали, но для исследования кинетики развития упругопластических деформаций во всем температурном интервале охлаждения отливки необходимо разработать методику расчета усадки при охлаждении.
Для достижения данной цели были сформулированы следующие задачи:
1.Выбрать реологические модели поведения стали во всем температурном интервале охлаждения отливки, позволяющем с достаточной точностью моделировать напряженно-деформированное состояние охлаждающейся отливки.
2.Выявить закономерности изменения эффективных значений реологических характеристик стали в зависимости от температуры.
3.Разработать расчетно-экспериментальный метод определения реологических характеристик стали при охлаждении.
4.Разработать математическую модель развития усадочных деформаций в реальных отливках.
5.Разработать расчетный метод определения усадочных деформаций и линейной усадки стальных отливок во всем температурном интервале охлаждения.