| 2019 №05 (01) |
DOI of Article 10.15407/as2019.05.02 |
2019 №05 (03) |
«Автоматичне зварювання», № 5, 2019, с.18-24
Напружено-деформований стан зварних та паяних вузлів з різнорідних матеріалів з м’яким прошарком при термічному навантаженні
В.В. Квасницький1, В.Ф. Квасницький2, М.В. Матвієнко2, Є.А. Бутурля2, Г.В. Єрмолаєв2
1Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського». 03056, м. Київ, просп. Перемоги, 37. E-mail: kvas69@ukr.net
2Національний університет кораблебудування. 54025, м. Миколаїв, просп. Героїв України, 9. E-mail: welding@nuos.edu.ua
Комп’ютерне моделювання методом скінченних елементів використовували для дослідження напружено-деформованого стану в з’єднаннях однорідних матеріалів при осьовому навантаженні. Дослідження виконані з урахуванням пластичних деформацій в м’яких прошарках, які зазвичай використовують при дифузійному зварюванні для активації поверхонь і зменшення залишкових напружень, а при паянні проміжним прошарком є паяний шов, що відрізняється від основного металу за фізико-механічними властивостями. Показано, що уздовж стику як в металах, що з’єднуюються, так і в прошарку, еквівалентні напруження розподілені більш рівномірно, ніж при пружному деформуванні. Пластичні деформації в прошарку відсутні в зоні застою (на осі циліндричного вузла) і майже лінійно збільшуються, досягаючи максимальних значень (близько 6,5 %) біля зовнішньої циліндричної поверхні вузла. Високий рівень пластичних деформацій свідчить про доцільність використання термічного навантаження при дифузійному зварюванні різнорідних матеріалів з м’якими прошарками. Ступінь «м’якості» прошарку і його вплив на напружено-деформований стан вузла при пластичному деформуванні визначається головним чином і його міцністю (межею плинності) і практично не залежить від його жорсткості (модуля пружності). Бібліогр. 8, рис. 10.
Ключові слова: зварні та паяні вузли, м’який прошарок, комп’ютерне моделювання, напружено-деформований стан, термічне навантаження
Надійшла до редакції 12.02.2019
Підписано до друку 04.04.2019
Список літератури
1. Бакши O.A., Качанов JI.M. (1965) О напряженном состоянии пластичной прослойки при осимметричной деформации. Изв. АН СССР. Механика, 2, 134–137.2. Бакши O.A., Шрон Р.З. (1971) О расчетной оценке прочности сварных соединений с мягкой прослойкой. Сварочное производство, 3, 3–5.
3. Чигарев А.В., Кравчук А.С., Смалюк А.Ф. (2004) ANSYS для инженеров. Справ. пособие. Москва, Машиностроение-1.
4. Басов К.А. (2005) ANSYS. Справочник пользователя. Москва, ДМК Пресс.
5. Квасницкий В.В., Квасницкий В.Ф., Chunlin Dong и др. (2018) Напряженное состояние сварных и паяных узлов из однородных материалов с мягкой прослойкой при осевой нагрузке. Автоматическая сварка, 4, 7–13.
6. Квасницкий В.В., Ермолаев Г.В., Матвиенко М.В. (2017) Механика соединений при диффузионной сварке, пайке и напылении разнородных материалов в условиях упругости. Николаев, НУК.
7. Махненко В.И., Квасницкий В.В. (2009) Особенности формирования напряженно-деформированного состояния соединений разнородных материалов, полученных диффузионной сваркой. Автоматическая сварка, 8, 11–16.
8. Ermolaev G.V., Martynenko V.A., Olekseenko S.V. et al. (2017) Effect of the rigid interlayer thickness on the stress-strain of metal-graphite assemblies under thermal loading. Strength of Materials, 49, 3, 422–428.