Методы расчёта напряжённо-деформированного состояния и предела выносливости упрочнённых цилиндрических деталей с концентраторами напряжений при ползучести

• Автор: Лунин, Валентин Валериевич
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 173 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Аналитический обзор и постановка задач исследования

1.1. Общие сведения об остаточных напряжениях и их классификация
1.2. Экспериментальные методы определения остаточных напряжений
1.3. Аналитические и феноменологические методы описания формирования остаточных напряжений после процедуры упрочнения
1.4. Методы расчёта релаксации остаточных напряжений в упрочнённых деталях вследствие высокотемпературной ползучести
1.5. Влияние остаточных напряжений на сопротивление усталости .
1.6. Выводы, цель и задачи исследования
Глава 2. Исследование влияния остаточных напряжений на предел выносливости упрочнённых сплошных и полых цилиндрических образцов
2.1. Образцы для экспериментальных исследований на много цикловую усталость и определения остаточных напряжений
2.1.1. Материал, типоразмер образцов для экспериментальных исследований
2.1.2. Упрочнение образцов. Термоэкспозиция образцов. Подготовка образцов к определению остаточных напряжений
2.2. Методика экспериментального определения остаточных напряжений
в упрочнённых сплошных и полых цилиндрических образцах

2.3. Анализ экспериментальных результатов определения остаточных напряжений в гладких образцах
2.4. Методика расчёта остаточных напряжений в образцах с надрезом полукруглого профиля
2.5. Феноменологический метод оценки предела выносливости упрочнённых цилиндрических образцов с концентраторами напряжений при изгибе
2.5.1. Выбор критерия оценки предела выносливости упрочнённых образцов с надрезами
2.5.2. Испытания на усталость и оценка предела выносливости упрочнённых цилиндрических образцов с надрезами
2.5.3. Статистическая обработка экспериментальных результатов и их анализ
2.6. Выводы по разделу
Глава 3. Теоретическое и экспериментальное исследования влияния температурно-силового нагружения на кинетику остаточных напряжений в полых цилиндрических образцах вследствие ползучести
3.1. Экспериментальное исследование ползучести поверхностно упрочнённых образцов из сплава Д16Т при осевом растяжении
3.2. Результаты исследования остаточных напряжений в упрочнённых полых цилиндрических образцах из сплава Д16Т после испытаний на ползучесть
3.3. Построение реологической модели ползучести сплава Д16Т при
Т = 125°С
3.4. Теоретическое исследование процесса релаксации остаточных напряжений в полом цилиндрическом образце вследствие ползучести при осевом растяжении

3.5. Выводы по разделу
Заключение
Список литературы
Приложение А. Акт о внедрении результатов работы в учебном процессе
Приложение Б. Акты о внедрении результатов работы на предприятиях

периментальные исследования можно найти в работах отечественных учёных [40, 44, 105, 111, 115, 128] и других.
Большое внимание этой проблеме уделяется и зарубежными учёными. Так, в работах [215, 218, 221, 223, 233] исследовалось влияние температурно-силовых нагрузок на релаксацию остаточных напряжений в простейших упрочнённых деталях, а работы [212, 217, 224] посвящены влиянию циклических нагрузок на релаксацию остаточных напряжений. Например, в работе [223] авторы наблюдали стремительное снижение величины остаточных напряжений в начальный период времени, которое затем замедляется и практически стабилизируется. Анализируются эксперименты для упрочнённых дробью образцов из сплава на никелевой основе методом дифракции рентгеновских лучей при выдержке от 10 до 100 часов при температурах 600 и 650°С. Отмечено, что максимальная скорость релаксации остаточных напряжений наблюдается на поверхности детали; установлена прямая корреляционная зависимость между интенсивностью снижения величины остаточных напряжений и температурой.
В работе [215] D. J. Buchanan с соавторами исследовал релаксацию остаточных напряжений в образцах из жаропрочного никелевого сплава IN100 после обработки дробью в условиях длительной термоэкспозиции при Т = 650 °С. Отмечается снижение их величины при сохранении характера распределения. К сожалению (поскольку авторы не имели первичных кривых ползучести), здесь также не представлены теоретические методы, описывающие релаксацию остаточных напряжений.
Экспериментальные данные по кинетике остаточных напряжений в процессе термоциклирования в режиме «нагрев — охлаждение» с повышением температуры в каждом очередном цикле испытаний (образцы из стали 12Х1МФ) приведены в работе [127], в которой отмечается осциллирующий характер остаточных напряжений. Внутренние напряжения здесь определялись методом рентгеновской дифракции. Однако и здесь не представлено никакой математической модели, описывающей этот процесс.