Чисельне моделювання полів пошкоджуваності та залишкових напружень після дорнування отворів
DOI:
https://doi.org/10.26642/tn-2018-1(81)-54-62Ключові слова:
залишкові напруження, технологічний отвір, пошкоджуваність, дернування, зміцнення, пластична деформація, метод скінченних елементів, напружено деформаційний станАнотація
Розглянуто процес зміцнення технологічного отвору в алюмінієвому авіаційному сплаві Д16чТ для різних рівнів пластичного деформування, що відповідають рівню пластичної деформації 1 %, 2 % та 3 % шляхом дорнування. У скінченно-елементному пакеті Abaqus Student Edition вирішена динамічна задача моделювання процесу дорнування шляхом створення відповідної скінченно-елементої моделі та проведено розрахунок контактної задачі за явною схемою інтегрування. Для підвищення якості розрахунку використовувався поділ моделі на зони з різними параметрами геометрії скінченних елементів. За результатами чисельного моделювання отримано розподіл пошкоджуваності у зоні технологічного отвору для різних рівнів пластичного деформування, що були розглянуті у представленій роботі. При цьому параметр пошкоджуваності, який залежить від рівня пластичної деформації, розглядався у вигляді скалярної величини, що оцінювалась за допомогою зміни модуля пружності першого роду. Визначені поля розподілу залишкових напружень та еквівалентної пластичної деформації. Отримано закономірності зміни головних залишкових напружень по внутрішній поверхні отвору в залежності від глибини отвору. На основі проведених чисельних розрахунків визначено вплив залишкової пластичної деформації на початковий рівень пошкоджуваності матеріалу, в зоні технологічного отвору. Проаналізовано перерозподіл еквівалентної пластичної деформації та залишкових напружень під час подальшого навантаження технологічного отвору розтягуючим навантаженням.Посилання
Vorob'ev, A.Z., Ol'kin, B.I. and Stebenev, V.N. (1990), Soprotivlenie ustalosti jelementov konstrukcij, Mashinostroenie, Moskva, 240 p.
Pshirkov, V.F. (1980), Tehnologija vypolnenija vysokoresursnyh soedinenij, Otraslevaja biblioteka «Tehnicheskij progress i povyshenie kvalifikacii», Moskva, 170 p.
Grebenikov, A.G. (2006), Metodologija integrirovannogo proektirovanija i modelirovanija sbornyh samoletnyh konstrukcij, Nac. ajerokosm. un-t «HAI», Har'kov, 532 p.
Bronz, L.D. (1986), Tehnologija i obespechenie resursa samoletov, Mashinostroenie, Moskva, 184 p.
Fomichev, P.A. and Zaruckij, A.V. (2014), «Prognozirovanie dolgovechnosti jelementov konstrukcij s uprochnennymi otverstijami pri reguljarnom nagruzhenii», Otkrytye informacionnye i komp'juternye integrirovannye tehnologii, No. 64, pp. 84–92.
Jasnij, P., Glad'o, S., Sydor, P. and Semenec', O. (2014), «Doslidzhennja NDS sylovyh konstruktyvnyh elementiv z funkcional'nymy otvoramy za odnovisnogo cyklichnogo roztjagu», Visnyk TNTU, Vol. 75, No. 3, Ternopil', pp. 7–14.
Vasilevskij, E.T., Grebenikov, V.A., Gumennyj, A.M. and Svetlichnyj, S.P. (2007), « Metod analiza harakteristik lokal'nogo NDS pri rastjazhenii plastin s otverstijami», Otkrytye informacionnye i komp'juternye tehnologii, No. 35, Har'kov, pp. 13–29.
Grebenikov, A.M. and Svetlichnyj, S.P. (1998), «Issledovanie ovalizacii otverstij i naprjazhenno-deformirovannogo sostojanija v plastine s ustalostnoj treshhinoj v sisteme ANSYS 5.3», Otkrytye informacionnye i komp'juternye tehnologii, No. 2, Har'kov, pp. 79–95.
Jahno, B.O. (2015), «Chysel'ne modeljuvannja zalyshkovyh napruzhen' i poshkodzhuvanist' pislja dornuvannja tehnologichnyh otvoriv v aviacijnomu splavi D16chT», Visnyk NTUU «KPI», Serija Mashynobuduvannja, No. 1 (73), pp. 96–99.
Timoshenko, A.V., Pimanov, V.V., Babak, A.N. and Korobko, E.N. (2015), «Issledovanie processa dornovanija otverstij v listovyh zagotovkah iz aljuminievogo splava D16chT», Vіsnik NTUU «KPІ», Serіja Mashinobuduvannja, No. 1 (75), pp. 144–150.
Kiva, D.S., Krivov, G.A., Semencov, V.F. and others (2015), «Konstruktivno-tehnologicheskie metody povyshenija ustalostnoj dolgovechnosti jelementov konstrukcii planera samoleta v zone funkcional'nyh otverstij», KVIC, Kiev, 188 p.
Lemaitre, J. and Chaboche, J.L. (1987), Mécanique des matériaux solides, Translation into English, Dunod, Paris.
Cybenko, A.G., Tymoshenko, O.V. and Koval', V.V. (2014), «Metod ocinky poshkodzhuvanosti elementiv konstrukcij pry prostomu navantazhenni», Tezy dopovidej zagal'no universytets'koi' naukovo-tehnichnoi' konferencii' molodyh vchenyh ta studentiv NTUU «KPI», Serija Mashynobuduvannja, Kyi'v, available at: http://mmi-dmm.kpi.ua/nauka/2015/Tezi_stydy_2015.pdf
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Олександр Вікторович Тимошенко, Богдан Олегович Яхно, Антон Миколайович Бабак, Дик Куан Фам
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор, який подає матеріали до друку, зберігає за собою всі авторські права та надає відповідному виданню право першої публікації, дозволяючи розповсюджувати даний матеріал із зазначенням авторства та джерела первинної публікації, а також погоджується на розміщення її електронної версії на сайті Національної бібліотеки ім. В.І. Вернадського та у відкритому доступі в електронному архіві університету та на сайті журналу.
