Система математических моделей процесса формирования структуры и свойств стального стержня при электромеханическом упрочнении

• Автор: Захаров, Игорь Николаевич
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 170 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Формирование структуры и механических свойств материалов при воздействии концентрированных потоков энергии. Состояние вопроса и постановка задачи
1.1. Исследование тепловых процессов при воздействии концентрированных потоков энергии
1.2. Формирование структуры поверхностного слоя материала
1.3. Напряженно-деформированное состояние упрочненного концентрированными потоками энергии материала
1.4. Задачи исследования
Глава 2. Моделирование тепловых процессов при воздействии концентрированных потоков энергии
2.1. Особенности исследования тепловых процессов при электромеханической обработке
2.1.1. Моделирование источника энергетического воздействия
2.1.2. Моделирование зависимости теплофизических характеристик материала от температуры
2.2. Математическая постановка и процедура численного решения задачи теплопроводности
2.3. Особенности изменения температурных полей от движущегося источника большой мощности
Краткие выводы
Глава 3. Формирование структуры поверхностного слоя материала при воздействии концентрированных потоков энергии
3.1. Особенности исследования структурных превращений
3.2. Методика расчета параметров структурных зон

3.3. Исследование влияния режимов обработки на параметры упрочненного слоя
3.4. Управление структурой поверхностного слоя при электромеханической обработке
Краткие выводы
Глава 4. Моделирование механического поведения образца, поверхностно упрочненного концентрированными потоками энергии
4.1. Особенности исследования напряженно-деформированного состояния материала в условиях температурно-силового воздействия
4.2. Математическая постановка и методика решения задачи
4.2.1. Задача об упругом деформировании многослойного композитного цилиндра (суперэлемента)
4.2.2. Задача об упругом деформировании составного цилиндрического образца
4.2.3. Расчет упруго-пластических деформаций упрочненного стержня
4.2.4. Алгоритм расчета напряженно-деформированного состояния материала
4.3. К вопросу о расчетной прочности составных образцов с мягкими прослойками
4.4. Построение диаграммы деформирования и определение механических характеристик белого слоя
4.4.1. Построение диаграммы растяжения белого слоя
4.4.2. Определение упругих постоянных белого слоя
Краткие выводы
Глава 5. Образование температурных, фазовых и остаточных напряжений в материале при воздействии концентрированных потоков энергии
5.1. Определение технологических температурных и фазовых
напряжений после электромеханической обработки

5.2. Определение технологических остаточных напряжений после электромеханической обработки
5.3. Влияние технологических остаточных напряжений на механическое поведение поверхностно упрочненного материала
5.4. Программный комплекс управления механическим поведением упрочненного образца. Примеры расчетов
Краткие выводы
Заключение
Библиографический список

ченность которых сказывается при моделировании этого процесса. К числу первых относятся:
• использование при решении тепловой задачи трехмерного уравнения теплопроводности с коэффициентами, зависящими от температуры',
• исследование влияния значительных температурных градиентов, характерных для теплового воздействия КПЭ, на величину критических температур фазовых превращений, критической скорости закалки, температуры разупрочнения,
• управление технологическими параметрами процесса упрочнения с целью получения требуемого в конкретных эксплуатационных условиях структурного состояния материала;
• определение механических характеристик и построение диаграммы деформирования упрочненного поверхностного слоя, а также влияние начальных остаточных напряжений на механическое поведение упрочненного образца.
Еще раз обратим внимание, что, если среди прочих способов упрочнения КПЭ выделить только электромеханическую обработку, то необходимость решения перечисленных выше проблем становится тем более актуальной, вследствие их практически полной не изученности. Кроме того, отметим те вопросы, уже достаточно обоснованные для других методов воздействия КПЭ (например, для лазерной обработки), которые требуют дополнительного исследования применительно к ЭМО:
• учет реальной формы теплового источника и процесса его перемещения по обрабатываемой поверхности, а также действительной временной и пространственной конфигурации энергетического импульса;
• изучение характера распределения температурных, структурных и остаточных напряжений по объему материала, возникающих в результате воздействия.