Previous Page  5 / 11 Next Page
Information
Show Menu
Previous Page 5 / 11 Next Page
Page Background

А.С. Чернятин, И.А. Разумовский

68

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 5

можность применения индентирования в сочетании с ВК для одновременного

определения нагруженности объекта и предела текучести материала, который

может рассматриваться как показатель деградации его свойств в процессе экс-

плуатации конструкции (например, вследствие облучения).

Рассмотрим задачу о вдавливании сферического индентора в полупро-

странство из упругопластического материала. Полупространство представляет-

ся в виде призматического тела (рис. 3,

а

), на границах которого действует од-

нородное поле напряжений

s

x

,

s

y

, а поведение материала описывается степенным

законом с условным пределом текучести

т

. Шарик диаметром

d

, выполненный

из абсолютно жесткого материала, вдавливается силой

F

, действующей вдоль

оси

z

.

Рис. 3.

Конечно-элементная модель тела (

а

) из упругопластического материала, сплай-

новая гиперповерхность деформационного отклика

e

i

(

б

)

Используется симметричная (плоскости

xOz

и

yOz

) конечно-элементная

модель (КЭМ) с более плотной сеткой в области контакта тела и шарика (см.

рис. 3,

а

). Расчет остаточного состояния, возникающего после вдавливания ин-

дентора с образованием развитых пластических деформаций в полупростран-

стве, может быть выполнен поэтапно:

а

) расчет упругого состояния полупространства от действия

s

x

и

s

y

;

б

) упругопластическое решение контактной задачи о вдавливании инденто-

ра с силой

F

и учетом полученного (см. пункт

а

) состояния;

в

) решение задачи упругой разгрузки при отведении индентора в некон-

тактное состояние и наложение данного состояния на состояние, полученное в

пункте

б

, — формирование конечного состояния;

г

) вычитание полей перемещений, соответствующих исходному состоянию

(см. пункт

а

), из полей, соответствующих пункту

в

, что приводит к получению

изменений, обусловленных остаточными упругопластическими деформациями.