О сборке горячей посадкой упруговязкопластического диска с некруговым включением

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Решением неодномерной краевой задачи теории плоских температурных напряжений рассчитывается уровень и распределение температурных напряжений в каждый момент времени процесса проведения технологической операции сборки составного диска горячей посадкой, когда охватываемая деталь сборки отлична от круговой пластины. Вычисляются остаточные напряжения в элементах сборки и итоговый натяг в ней после ее остывания до комнатной температуры. Текущие и остаточные напряжения рассчитываются в зависимости от предварительного нагрева охватывающего кольца, термомеханических свойств сопрягаемых деталей и их изначальной геометрии. Пределы текучести упруговязкопластичеких элементов сборки полагаются существенно зависимыми от местной температуры. Обращается внимание на необходимость исключения сингулярности при постановке граничных условий на поверхностях сопряжения деталей сборки.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. А. Буренин

Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН

Email: 4nansi4@mail.ru
Россия, Комсомольск-на-Амуре

А. В. Ткачева

Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: 4nansi4@mail.ru
Россия, Комсомольск-на-Амуре

Список литературы

  1. Берникер Е.И. Посадка с натягом в машиностроении. М., Л.: Машиностроение, 1966. 168 с.
  2. Паркус Г. Неустановившиеся температурные напряжения. М.: Физматгиз, 1963. 252 с.
  3. Буренин А.А., Ткачева А.В. Эволюция температурных напряжений в задаче Гадолина о сборке двухслойной упругопластической трубы // Вестн. ПНИПУ. Сер. Мех. 2020. № 3. С. 20–31. https://doi.org/10.15593/perm.mech/2020.3.03
  4. Попов А.Л. Челюбеев Д.А., Бухалов В.И. Задача Гадолина в упругопластической постановке // ПММ. 2018. Т. 82. Вып. 6. С. 804–812. https://doi.org/10.31857/S003282350002744-8
  5. Буренин А.А., Ткачева А.В., Фирсов С.В. Задача Гадолина о сборке двухслойного вала горячей посадкой с испытанием соединения на отрыв // Весн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ-мат. науки. 2022. Т. 26. № 3. С. 480–499. https://doi.org/10.14498/vsgtu1928
  6. Буренин А.А., Ткачева А.В. Задача Гадолина о процессе сборки двухслойной предварительно напряженной трубы // ПМТФ. 2023. Т. 64. № 5. С. 225–240. https://doi.org/10.15372/PMTF202315249
  7. Гадолин А.В. Теория орудий, скрепленных обручами // Артилл. Журнал. 1861. № 12. С. 1033–1071.
  8. Буренин А.А., Ткачева А.В., Щербатюк Г.А. К расчетам неустановившихся температурных напряжений в упругопластических телах // Вычисл. мех. спл. сред. 2017. Т. 10. № 3. С. 245–259. https://doi.org/10.7242/1999-6691/2017.10.3.20
  9. Дац Е.П., Мурашкин Е.В., Ткачева А.В., Щербатюк Г.А. Температурные напряжения в упругоплстичкой трубе в зависимости от выбора условия пластичности // Изв. РАН. МТТ. 2018. № 1. С. 32-43.
  10. Александров С.Е., Ломакин Е.В., Дзенг Й.–Р. Решение термоупругопластической задачи для тонкого диска из пластически сжимаемого материала, подверженного термическому нагружению // Докл. РАН. 2012. Т. 443. № 3. С. 310-312.
  11. Сёмка Э.В. Об алгоритме вычисления параметров состояния термопластического диска // Весник Башк. ун-та. Серия: мат. мех. Уфа. 2021. № 1. С. 10–15. https://doi.org/10.33184/bulletin-bsu-2021.1.2
  12. Александров С.Е., Лямина Е.А., Новожилова О.В. Влияние зависимости предела текучести от температуры на напряженное состояние в тонком полом диске // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2013. № 3. С. 43-48.
  13. Дац Е.П., Петров М.Р., Ткачева А.В. Кусочно-линейные пластические потенциалы в задачах теории температурных напряжений о сборке горячей посадкой // Весник ЧГПУ им. И.Я. Яковлева. Механика предельного состояния. 2015. Т. 26. № 4. С. 163–179.
  14. Дац Е.П., Ткачева А.В., Шпорт Р.В. Сборка конструкции «кольцо в кольце» способом горячей посадки // Вестник ЧГПУ им. И. Я. Яковлева. Механика предельного состояния. 2014. № 4(22). С. 204–213.
  15. Буренин А.А., Каинг М., Ткачева А.В. К расчету плоских напряженных состояний в теории неустановившихся температурных напряжений в упругопластиеских телах // ДВМЖ. 2018. Т. 18. № 2. С. 131–146.
  16. Быковцев Г. И., Ивлев Д. Д. Теория пластичности. Владивосток: Дальнаука, 1998. 528 c.
  17. Ишлинский А.Ю., Ивлев Д.Д. Математическая теория пластичности. М.: Физматлит, 2001. С. 704.
  18. Gamer U. A concise theatment of fhe shrink fit withelastic plastic hab // Int. Solids Struct. 1992. V. 29. P. 2463–2469.
  19. Mack W. Thermal assembly of on elastic – plastic hub a solid shaft // Arch. Appl. Mech. V. 63. P. 42–50. https://doi.org/10.1007/BF00787908
  20. Bengeri M., Mack W. The influence of the temperature dependence of the yield stress on the stress distribution in a thermally assembled elastic-plastic shrink fit // Acta Mechanica. 1994. V. 103. P. 243–257. https://doi.org/10.1007/BF01180229
  21. Kovacs A. Residual stresses in thermally loaded shink fit // Period. Polytech., Mech. Eng. 1996. V. 40. № 2. P. 103–112.
  22. Буренин А.А., Матвеенко В.П., Ткачева А.В. Температурные напряжения в процессе сборки двухслойного вала способом горячей посадки // Уч. Зап. КнАГТУ. 2018. Т. 35. № 3. С. 31-41.
  23. Буренин А.А., Ткачева А.В. О сборке двухслойной металлической трубы способом горячей посадки // Изв. РАН. МТТ. 2019. № 3. С. 86–99. https://doi.org/10.1134/S0572329919030073
  24. Буренин А.А., Ткачева А.В. К расчетам технологической операции сборки горячей посадкой цилиндрических деталей // ПММ. 2022. Т. 86. № 4. С. 595–611. https://doi.org/10.31857/S0032823522040051
  25. Прагер В. Введение в механику сплошных сред. М.: Изд-во Иностр. лит., 1963. 312 с.
  26. Буренин А.А., Ковтанюк Л.В. Большие необратимые деформации и упругое последействие. Владивосток: Дальнаука, 2013. 312 с.
  27. Жермен П. Курс механики сплошных сред. М.: Высшая школа, 1983. 399 с.
  28. Ивлев Д.Д., Быковцев Г.И. Теория упрочняющегося пластического тела. М.: Наука, 1971. 232 с.
  29. Буренин А.А., Ковтанюк Л.В., Полоник М.В. Возможность повторного пластического течения при общей разгрузки упругопластической среды // Докл. РАН. 2000. Т. 375. № 6. С. 767–769.
  30. Erena D., Vazquez J., Navarro C., Talimi R. Numerical study on the influence of artificial internal stress relief groove on fretting fatigue in a shrink-fitted assembly // Tribol. Int. 2020. V. 151. P. 1–9. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2020.106443
  31. Потянихин Д.А., Дубенко Е.М. Расчет напряженно-деформированного состояния заклепочного соединения, полученного с помощью азотного охлаждения заклепки // Вестн. ЧГПУ им. И.Я. Яковлева. Механика предельного состояния. 2018. № 3(37). С. 134–144.
  32. Buczkowski R., Kleiber M. A study of the surface roughness in elastc-plastic shrink fited joint // Tribol. Int. 2016. V. 98. P. 125–132. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2016.02.021
  33. Васильев В.В., Лурье С.А. Нелокальные решения сингулярных задач математической физики и механики // ПММ. 2018. Т. 82 Вып. 4. С. 459–471. https://doi.org/10.31857/S003282350000204-4
  34. Горяйнов В.В., Попов М.И., Чернышов А.Д. Решение задачи о напряжениях в отром клиновидном режущем инструменте методом быстрых разложений и проблема соглосования граничных условий // Изв. РАН. МТТ. 2019. № 5. С. 113–130. https://doi.org/10.1134/S0572329919050088
  35. Рукавишников В.А., Рукавишниковa Е.И. Существование и единственность Rv – обобщенного решения задачи для системы Ламе с угловой сингулярностью // Дифф. уравнения. 2019. Т. 55. №6 . С. 848–856. https://doi.org/10.1134/S0374064119060104
  36. Поликарпов М.В., Пеньков В.Б. Сосредоточенные силовые воздействия в методе граничных состояний // Вестн. ЧГПУ им. И.Я. Яковлева. Механика предельного состояния. 2020. № 1(43). С. 34–44. https://doi.org/10.37972/chgpu.2020.43.1.004
  37. Ломакин Е.В., Лурье С.А., Рабинский Л.Н., Соляев Ю.О. Об уточнении напряженного состояния в прикладных задачах упругости за счет градиентных эффектов // ДАН. 2019. Т. 489. № 6. С. 51–57. http://dx.doi.org/10.31857/S0869-56524896585-591

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Геометрия сборки.

Скачать (63KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Область вязкопластического течения: зарождение и развитие.

Скачать (71KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Остаточные напряжения при r = R в материале охватывающего кольца.

Скачать (68KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Распределение остаточных напряжений в окрестности пограничной точки В: (a) .

Скачать (101KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024