АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МАТЕРИАЛА ПРИ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ НАГРЕВЕ ТОКАМИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ
Для повышения эксплуатационных свойств деталей машин все большее распространение получают методы модифицирования поверхностных слоев деталей с использованием концентрированных источников энергии, обеспечивающих высокие скорости нагрева – порядка 104…105 oC/с. Вследствие чего достаточно затруднительно экспериментальное определение значений параметров термических циклов, необходимых для прогнозирования требуемой величины и характера распределения остаточных напряжений и деформации. В работе решается задача численного моделирования напряженно-деформированного состояния материала при высокоэнергетическом нагреве токами высокой частоты (ВЭН ТВЧ). Построение конечно-элементной модели происходило в программных комплексах ANSYS и SYSWELD, использующих численные методы решения дифференциальных уравнений нестационарной теплопроводности (уравнение Фурье), диффузии углерода (2-й закон Фика) и упругопластического поведения материала.
Авторы
Тэги
Тематические рубрики
Предметные рубрики
В этом же номере:
Резюме по документу**
ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
УДК 621.923+621.785
АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО
СОСТОЯНИЯ МАТЕРИАЛА ПРИ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ
НАГРЕВЕ ТОКАМИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ* <...> , 20,
Новосибирский государственный технический университет,
e-mail: skeeba_vadim@mail.ru
Для повышения эксплуатационных свойств деталей машин все большее распространение получают методы
модифицирования поверхностных слоев деталей с использованием концентрированных источников
энергии, обеспечивающих высокие скорости нагрева – порядка 104…105 oC/с. <...> В работе решается задача численного моделирования напряженно-деформированного состояния материала
при высокоэнергетическом нагреве токами высокой частоты (ВЭН ТВЧ). <...> Построение конечно-элементной
модели происходило в программных комплексах ANSYS и SYSWELD, использующих численные методы
решения дифференциальных уравнений нестационарной теплопроводности (уравнение Фурье), диффузии
углерода (2-й закон Фика) и упругопластического поведения материала. <...> Установлено,
что в рассматриваемом диапазоне изменения технологических режимов ВЭН ТВЧ уровень остаточных сжимающих
напряжений на поверхности детали может достигать значений –500…–1000 МПа. <...> Теоретически
доказано и экспериментально подтверждено, что величина переходного слоя должна составлять 25…33 % от
глубины упрочненного слоя, что обеспечивает смещение пика растягивающих напряжений в более глубокие
слои материала при уменьшении величины сжимающих напряжений на поверхности в пределах 6…10 %,
исключая при этом вероятность появления закалочных трещин. <...> Ключевые слова: высокоэнергетический нагрев, индукционная закалка, метод конечных элементов, напряженно-деформированное
состояние, остаточные напряжения, поверхностный слой.
технология
_______________ <...> Особый интерес с точки зрения упрочнения конструкционных сталей представляет высокоэнергетический нагрев токами высокой частоты (ВЭН ТВЧ) [11]. <...> Однако для эффективного использования ВЭН ТВЧ необходимо иметь надежный <...>
** - вычисляется автоматически, возможны погрешности
Похожие документы: