Автоматическая сварка, 2015, №06



2015 №06 (28)

2015 №06 (30)

---

Автоматическая сварка, № 5-6, 2015, с. 138-141
 

Структурная схема методики расчета напряженно-деформированного состояния деталей в процессе наплавки и последующей эксплуатации

И.К. Сенченков¹, И.А. Рябцев², Е. Турык³

¹Ин-т механики им. С.П. Тимошенко НАНУ. 03057, г. Киев, ул. Нестерова, 3. E-mail: ang@inmex.kiev.ua
²ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
³Институт сварки. 44100, г. Гливице, Польша, ул. Б. Чеслава, 16-18. E-mail: eugeniusz.turyk@glivice.pl
 
Реферат
Представлена структурная схема расчетной методики оценки напряженно-деформированного и микроструктурного состояния деталей в процессе наплавки и последующей эксплуатации. В основе методики лежат следующие математические модели: начального состояния, в том числе, напряженно-деформированного и структурного состояния в процессе изготовительной наплавки; эволюции служебных и структурных параметров в процессе эксплуатации; накопления повреждаемости и снижения усталостной долговечности; восстановительной наплавки. По сравнению с экспериментальными методами, математическое моделирование позволяет с меньшими затратами и более эффективно оценивать напряженно-деформированное и структурное состояние деталей в процессе наплавки и последующей эксплуатации. Библиогр. 20, рис. 3.
 
Ключевые слова: наплавка; напряженно-деформированное состояние; микроструктурное состояние; математическое моделирование; методика расчета
 
Поступила в редакцию 20.04.2015
Подписано в печать 27.05.2015
 
1. Krempl E. Viscoplastic models for high temperature applications // International journal of Solids and Structures. – 2000. – 37. – P. 279–291.
2. Nix W.D., Gibeling J.C., Hughes D.A. Time-dependent behavior of metals // Met. Trans. A. – 1985. – 16A. – P. 2216–2226.
3. Махненко В.И. Ресурс безопасности эксплуатации сварных соединений и узлов современных конструкций. – Киев: Наук. думка, 2006. – 618 с.
4. Моделирование неизотермического наращивания физически нелинейных тел и технологические приложения / И.К.Сенченков, Е.Турык, И.А.Рябцев, Г.А.Табиева // Теор. и прикл. механика. – 2003. – Вып. 38. – С. 109–114.
5. Численное моделирование остаточных напряжений и деформаций при многослойной наплавке цилиндрических деталей / И.К. Сенченков, Г.А. Табиева, И.А. Рябцев, Е.Турык // Сб. трудов II Межд. конф. «Математическое моделирование и информационные технологии в сварке и родственных процессах»; под ред. В.И. Махненко, 13–17 сент. 2004 г., пос. Кацивели. – Киев: ИЭС им. Е.О. Патона НАН Украины, 2004. – С. 237–242.
6. Сенченков И.К. Термомеханическая модель растущих цилиндрических тел из физически нелинейных материалов // Прикл. механика. – 2005. – 41, № 9. – С. 118–126.
7. Исследование термомеханического состояния цилиндрических деталей, наплавленных слоями аустенитной и мартенситной сталей / И.К. Сенченков, О.П. Червинко, Е. Турык, И.А. Рябцев // Свароч. пр-во. – 2007. – № 8. – С. 6–13.
8. Попов А.А., Попова Л.Е. Справочник термиста. Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлажденного аустенита. – Москва–Свердловск: ГНТИ Машиностр. лит., 1961. – 430 с.
9. Leblond J.B., Mottet G., Devaux J.C. A theoretical and numerical approach to the plastic behavior of steel during phase transformation. – I. Derivation of general relations // J. Mech. Phys. Solids. – 1986. – 34, № 4. – P. 395–409.
10. Bodner S.R. Evolution equations for anisotropic hardening and damage of elastic-viscoplastic materials. Plasticity Today: Modelling methods and applications. Elsevier Applied Science. – Barking, 1984. – P. 471–482.
11. Bodner S.R. Unified plasticity – an engineering approach (Final report) / Faculty of mechanical engineering, technion–Israel inst. of techn. – Haifa 32000, Israel, 2000. – 10 p.
12. Bodner S.R. Plasticity over a wide range of strain rates and temperatures // Archives of Mechanics. – 2005. – 57, № 2-3. – P. 73–80.
13. Сенченков И.К., Табиева Г.Ф. Определение параметров модели Боднера-Партома термовязкопластического деформирования материалов // Прикладная механика. – 1996. – 32, № 2. – С. 64–72.
14. Шоршоров М.Х., Белов В.В. Фазовые превращения и изменения свойств стали при сварке. Атлас. – М.: Наука, 1972. – 220 с.
15. Henwood C., Bibby M., Goldak J., Watt D. Coupled transient heat transfer – microstructure weld computations. (Part B) // Acta metall. – 1988. – 36, № 11. – P. 3037–3046.
16. Численное исследование термомеханических процессов при наплавке валов судовых механизмов и устройств / В.И. Махненко, Е.А. Великоиваненко, Т.Г. Кравцов, В.В. Севрюков // Автомат. сварка. – 2001. – № 1. – С. 3–10.
17. Sheng I.C., Chen Y. Modelling welding by surface heating // J. of Engineering Materials and Technology. – 1992. – 114. – P. 439–449.
18. Ueda Y., Murakawa H., Luo Y. A Computational model of phase transformation for welding processes // Trans. JWRI. – 1995. – 24, № 1. – P. 95–100.
19. Kachanov L.M. On the time of failure under creep conditions // Izv. Acad. Nauk SSSR. – 1958. – 8. – P. 26–31.
20. Krajeinovic D. Damage mechanics. – Amsterdam: Elsevier Publishing, 1996. – 234 p.