64
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 5
УДК 539.3:539.4:519.65
DOI: 10.18698/0236-3941-2017-5-64-74
МЕТОДИЧЕСКИЙ ПОДХОД И ПРОГРАММА ДЛЯ ОЦЕНКИ
НАГРУЖЕННОСТИ, ДЕФЕКТНОСТИ И ДЕГРАДАЦИИ СВОЙСТВ
МАТЕРИАЛОВ КОНСТРУКЦИЙ НА ОСНОВЕ ОБРАБОТКИ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
А.С. Чернятин
1
cas@inbox.ruИ.А. Разумовский
2
murza45@gmail.com1
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
2
Институт машиноведения РАН им. А.А. Благонравова,
Москва, Российская Федерация
Аннотация
Ключевые слова
Рассмотрен экспериментально-расчетный метод оцен-
ки нагруженности, дефектности и характеристик
деформирования материалов, основанный на матема-
тической обработке полученных полей перемещений
или деформаций, обусловленный заданным воздей-
ствием на исследуемый объект (изменением нагрузки,
сверлением малого отверстия, вдавливанием инденто-
ра и др.). Метод базируется на определении искомых
параметров из условия минимума целевой функции,
отражающей расхождение значительных массивов
экспериментальных данных и результатов серии рас-
четов модельных задач на основе метода конечных
элементов. Приведены примеры решения модельных
задач, связанных с оценкой нагруженности натурных
объектов, размеров поверхностных и подповерхност-
ных дефектов, а также одновременного определения
действующих напряжений и предела текучести мате-
риала путем обработки полей остаточных перемеще-
ний, возникающих после нагружения исследуемой
зоны детали сферическим индентором и последующей
разгрузки
Оценка нагруженности и дефектно-
сти, метод конечных элементов,
оптико-цифровые методы исследо-
вания перемещений, метод инден-
тирования, задача оптимизации
Поступила в редакцию 10.03.2017
©МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017
В основе предлагаемого метода определения нагрузок, напряжений, размеров
дефектов и других характеристик (например, искомых параметров
P
j
) лежит
решение задачи минимизации целевой функции
I
, которая комплексно отража-
ет расхождение между значениями деформационных откликов
*
,
i
e
зарегистри-
рованных экспериментально (во множестве точек измерений), и
,
i
e
рассчиты-
ваемых на основе решения соответствующей модельной краевой задачи (с ис-
пользованием МКЭ) при текущих значениях искомых параметров
P
j
. При этом
параметры
P
j
могут быть конкретными физическими, геометрическими вели-
чинами или характеризовать законы распределения физических полей по обла-