It’s been stated that the average integral residual stresses criterion reflects well the relation between residual stresses and the endurance limit increase of hardened parts in all studied cases

Pavlov, V.F.

Semyonova, O.Y.

Shadrin, V.K.

Vakulyuk, V.S.

Вакулюк, В.С.

Павлов, В.Ф.

Семёнова, О.Ю.

Шадрин, В.К.

Russian

Samara University

 212 УДК 621.787:539.319 ОБ ОЦЕНКЕ ВЛИЯНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ  НА ПРЕДЕЛ ВЫНОСЛИВОСТИ ПОВЕРХНОСТНО УПРОЧНЁННЫХ ДЕТАЛЕЙ ©2018  В.Ф. Павлов, В.С. Вакулюк, В.К. Шадрин, О.Ю. Семёнова Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва  ON THE EVALUATION OF THE RESIDUAL STRESSES INFLUENCE ON THE ENDURANCE LIMIT OF PARTS UNDER STRESS CONCENTRATION CONDITIONS Pavlov V.F., Vakulyuk V.S., Shadrin V.K., Semyonova O.Yu. (Samara National Research University,  Samara, Russian Federation)  It’s been stated that the average integral residual stresses criterion reflects well the relation between residual stresses and the endurance limit increase of hardened parts in all studied cases.  Для оценки влияния поверхностного упрочнения на предел выносливости деталей в работе [1] на основании решения задачи [2] о дополнительных остаточных напряжениях в наименьшем сечении поверхностно упрочнённой детали после нанесения на неё надреза полуэллиптического профиля был предложен критерий среднеинтегральных остаточных напряжений в виде ( ) xxxsps dzост ò-×=10212 , (1) где )(xs z  – осевые остаточные напряжения по толщине а опасного сечения детали, кра tx =  – расстояние от дна концентратора до текущего слоя, выраженное в долях крt , крt  – критическая глубина нераспространяющейся трещины усталости, возникающей при работе детали на пределе выносливости. Приращение предела выносливости ),( RRRP ts DDD  упрочнённой детали с концентратором напряжений при использовании критерия остs  определяется по следующей формуле: остPRP sy ×=D ,  (2) где ),( ts yyy P  – коэффициент влияния поверхностного упрочнения на предел выносливости по критерию остs .  По результатам большого числа экспе-риментов, проведённых в НИЛ-31 и на ка-федре сопротивления материалов Самарско-го университета [3], установлено: – при различных методах поверхност-ного упрочнения, степенях наклёпа, разме-рах и формах концентраторов, асимметриях цикла напряжений для оценки предела вы-носливости поверхностно упрочнённых де-талей с концентраторами напряжений обос-новано использование критерия среднеинте-гральных остаточных напряжений остs , вы-числяемых по толщине поверхностного слоя опасного сечения, равной критической глу-бине нераспространяющейся трещины уста-лости крt ;  – критическая глубина нераспростра-няющейся трещины усталости крt  в опасном сечении упрочнённых деталей с концентра-торами напряжений определяется только размерами опасного поперечного сечения и не зависит от вида поверхностного упрочне-ния, материала, последовательности изго-товления и упрочнения концентратора, на-клёпа, типа и размеров концентратора, вели-чины сжимающих остаточных напряжений, типа деформации и асимметрии цикла на-пряжений; – коэффициент рy  влияния поверхно-стного упрочнения на предел выносливости по критерию среднеинтегральных остаточ-ных напряжений остs  зависит от типа де-формации (изгиб, растяжение-сжатие и кру-чение), асимметрии цикла и степени концен-трации напряжений; по результатам иссле-дований предложены методики учёта влия-ния этих факторов при определении коэф-фициента рy ;   213 – исследования, проведённые на гладких и корсетных образцах, показали, что критерий среднеинтегральных остаточных напряжений остs  можно использовать и для прогнозирования предела выносливости по-верхностно упрочнённых гладких деталей, но лишь в том случае, когда сжимающие ос-таточные напряжения не изменяются под действием переменных нагрузок;  – критерий среднеинтегральных оста-точных напряжений остs  может быть ис-пользован и в случае работы детали при по-вышенной температуре, но при этом в расчёт необходимо брать остаточные напряжения детали в конце её ресурса, то есть с учётом релаксации; – для исследованных видов поверхно-стного упрочнения (гидро- и пневмодробе-струйная обработка,  обкатка роликом,  ал-мазное выглаживане, обработка микрошари-ками, азотирование, цементация, борирова-ние), различных материалов (стали, сплавы на основе никеля, титана, алюминия), степе-ней равномерного и неравномерного наклё-па, величины (-29 – -2200 МПа) и характера распределения остаточных напряжений, типа и размеров концентраторов, поперечных размеров деталей критерий среднеинте-гральных остаточных напряжений остs  хо-рошо отражает связь между остаточными напряжениями и приращением предела вы-носливости.  Библиографический список 1. Павлов В. Ф. О связи остаточных напряжений и предела выносливости при изгибе в условиях концентрации напряжений. / Известия вузов. Машиностроение. – 1986. – №8. – С. 29-32.  2. Иванов С. И., Шатунов М. П., Павлов В. Ф. Влияние остаточных напряжений на выносливость образцов с надрезом / Вопросы прочности элементов авиационных конструкций. Куйбышев: КуАИ. – 1974. – Вып.1. – С. 88-95. 3. Павлов В. Ф., Кирпичёв В. А., Вакулюк В. С. Прогнозирование сопротивления усталости поверхностно упрочнённых деталей по остаточным напряжениям. / Самара: Издательство СНЦ РАН, 2012. – 125 с.  УДК 621.787:539.319 ВЛИЯНИЕ ГЛУБИНЫ АЗОТИРОВАННОГО СЛОЯ  НА ПРЕДЕЛ ВЫНОСЛИВОСТИ ПЛОСКИХ ОБРАЗЦОВ ИЗ СТАЛИ 30ХГСА ©2018  В.П. Сазанов, Д.С. Мокшин, А.П. Филатов, В.Э. Костичев Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва  THE INFLUENCE OF THE NITRIDIED LAYER DEPTH ON THE ENDURANCE LIMIT OF PLATE SPECIMENS MADE OF STEEL 30ХГСА  Sazanov V.P., Mokshin D.S., Filatov A.P., Kostichev V.Je. (Samara National Research University, Samara,  Russian Federation)  The influence of the nitridied layer depth on the endurance limit of plate specimens made of steel 30ХГСА has been studied. It’s been stated that the optimal depth of the nitridied layer for specimens of the 3 mm thickness is 0,10-0,12 mm.  В работе проведено исследование влияния глубины азотированного слоя на предел выносливости и остаточные напряжения плоских образцов толщиной 3 мм из стали 30ХГСА в состоянии поставки ( 0,2s = 380 МПа, вs = 669 МПа, d = 15,6%, y = 20,2%). Азотирование образцов на глубину 0,05-0,25 мм для определения остаточных напряжений и испытаний на усталость проводилось в заводских условиях по вариантам, представленным в табл. 1.   

ON THE EVALUATION OF THE RESIDUAL STRESSES INFLUENCE ON THE ENDURANCE LIMIT OF PARTS UNDER STRESS CONCENTRATION CONDITIONS

http://repo.ssau.ru/bitstream/Mezhdunarodnaya-nauchnotehnicheskaya-konferenciya-Problemy-i-perspektivy-razvitiya-dvigatelestroeniya/OB-OCENKE-VLIYaNIYa-OSTATOChNYH-NAPRYaZhENII-NA-PREDEL-VYNOSLIVOSTI-POVERHNOSTNO-UPROChNENNYH-DETALEI-73165/1/ilovepdf_com-212-213.pdf

ON THE EVALUATION OF THE RESIDUAL STRESSES INFLUENCE ON THE ENDURANCE LIMIT OF PARTS UNDER STRESS CONCENTRATION CONDITIONS

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Samara University