Обработанной поверхности

Рассмотрим формулу (6) для определения суммарных начальных напряжений в поверхностных слоях детали, покрытой некоторым количеством отпечатков разных фракций. Правомерность применения принципа суперпозиции при определении суммарных начальных напряжений следует из рис. 5,а, на котором показаны изолинии остаточной деформации, и рис. 5,б, иллюстрирующего остаточное напряженное состояние в направлении оси Х (параллельно поверхности детали) после внедрения дробинки. Из них видно, остаточная деформация имеет место в основном в пластически деформированной области. В области упругого взаимодействия, диаметр которой d_в = 4…6 d_пл, остаточные напряжения обусловлены стеснением деформации, т.е. в данной области можно считать, что . Таким образом, пластическое течение при наложении областей упругого взаимодействия от разных отпечатков невозможно. Следовательно, в части поверхностного слоя, неохваченной пластической деформацией, правомерно суммирование напряжений. Очевидно также, что в этой области остаточная напряженность металла, увеличивается пропорционально росту количества отпечатков. Исходя из этого, формулу для определения суммарных начальных напряжений для участка поверхности покрытой некоторым количеством отпечатков разных фракций можно записать в виде

, (17)

где – количество рабочих ходов дробеметного аппарата по исследуемому участку; – количество отпечатков k-ой фракции, образующихся при одном рабочем ходе; L_ед – длина исследуемого квадратного участка.

Выражение (17) представляет собой уравнение суммарной эпюры начальных напряжений для участка обработанной поверхности. Параметрами данной эпюры являются значения:

- суммарных поверхностных начальных напряжений ;

- максимальных суммарных начальных напряжений ;

- осредненной координаты подслойного максимума ;

- максимальной глубины распространения .

Таким образом, целью расчета внутренних силовых факторов процесса ДУФ является определение параметров , , , и вычисление при помощи формул (4) и (5) внутренней силы Р, действующую на деталь, и координаты точки ее приложения.

Расчет выполняем в следующей последовательности.

1. На исследуемом участке образца, обработанного за 1 рабочий ход на заданном режиме, определяем диаметры отпечатков и подсчитываем их количество.

2. Записываем полученные значения диаметров отпечатков в файл формата *xls. При помощи программы Microsoft Excel сортируем ряд измеренных диаметров отпечатков по возрастанию и делим его на интервалы, округляя значения до одного десятичного знака. Таким образом, находим количество отпечатков фракций для d_o = 0,1; 0,2; 0,3 и.т.д.

3. При помощи формул (7) и (8) находим : степени покрытия единичными очагами пластической деформации k-ой фракции без учета и с учетом их перекрытия соответственно.

4. Используя систему MSC Marc, получаем расчетные распределения остаточных напряжений для каждой фракции отпечатков.

5. Определяем параметры , эпюр остаточных напряжений. Для определения промежуточных значений параметров используем аппроксимации зависимостей типа линиями тренда.

6. При помощи формул (15) и (16) вычисляем значения поверхностных начальных напряжений и их максимальные величины ;

Расчетные параметры эпюр остаточных (начальных) напряжений единичного внедрения (см. рис. 8) приведены в таблице 1.

7. Получаем распределения начальных напряжений единичного внедрения в очаге пластической деформации и в области упругого взаимодействия. Для этого используем:

- для очага пластической деформации – линейно-полигональную аппроксимацию функции :

(18)

- для области упругого взаимодействия – линейную аппроксимацию данной функции:

. (19)

Таблица 1

Поиск по сайту: