Разработка научных методов прогнозирования сопротивления усталости упрочнённых деталей с концентраторами напряжений тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ



На правах рукописи

Кирпичёв Виктор Алексеевич

РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ МЕТОДОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ УПРОЧНЁННЫХ ДЕТАЛЕЙ С КОНЦЕНТРАТОРАМИ НАПРЯЖЕНИЙ

Специальность 01.02.06-Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

1 0 ЛЕН 2Ш

Самара - 2009

003488331

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении ' высшего профессионального образования «Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П.Королёва» на кафедре сопротивления материалов

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Павлов Валентин Фёдорович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Еленевский Дмитрий Сергеевич

доктор технических наук, профессор Кулаков Геннадий Алексеевич

доктор физико-математических наук, профессор Радченко Владимир Павлович

Ведущая организация: ФГУП «ГНП РКЦ «ЦСКБ-Прогресс»

• /г

Защита состоится 29 декабря 2009 года в /Часов на заседании диссертационного совета Д212.215.02 при ГОУ ВПО «Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П.Королёва» по адресу: 443086, г.Самара, Московское шоссе, 34, ауд.209.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П.Королёва» по адресу: 443086, г.Самара, Московское шоссе, 34а, ауд.132.

Автореферат разослан <Г-""» ноября 2009 г.

Ж,

Учёный секретарь

диссертационного совета Д212.215.02 доктор технических наук, профессор

Д.Л.Скуратов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Снижение материальных и трудовых затрат при создании и изготовлении более совершенных машин с одновременным повышением их срока службы, надёжности, снижением массы является основной задачей современного машиностроения, транспорта, авиа- и ракетостроения.

Усложнение функциональных возможностей, повышение требований к надёжности, долговечности и материалоёмкости конструкций приводит к появлению всё большего числа деталей сложной формы с резкими концентраторами напряжений. Применение высокопрочных современных материалов значительно повысило прочность таких деталей при статических нагрузках, но повысить нижнюю границу сопротивления усталости во многих случаях не удаётся в силу большой чувствительности высокопрочных материалов к концентрации напряжений.

Конструктивные методы повышения прочности при переменных нагрузках приводят к увеличению массы конструкций и числа комплектующих, усложнению технологии изготовления, снижают уровень унификации и стандартизации. Поэтому основным резервом повышения сопротивления усталости деталей с концентраторами напряжений является применение современных методов и средств упрочняющих технологий. Ряд проблем сопротивления усталости в связи с действием остаточных напряжений требует дальнейшего изучения: влияние асимметрии цикла, масштабного фактора, различной степени концентрации, рабочих температур. При работе деталей в области нормальных температур остаточные напряжения сжатия в поверхностном слое повышают сопротивление усталости, особенно возрастает влияние остаточных напряжений в местах концентрации напряжений. При работе деталей в области высоких температур следует учитывать релаксацию остаточных напряжений. Работы последних лет в области механики остаточных напряжений позволили выяснить влияние технологических факторов на уровень остаточных напряжений. Предпринимались попытки оценить влияние остаточных напряжений на предел выносливости упрочнённых образцов и деталей с концентраторами. Но известные из литературных источников данные об оценке приращения предельной амплитуды разобщены, имеют большой разброс, а порой противоречивы. Поэтому оценка влияния остаточных напряжений на сопротивление усталости деталей является актуальной задачей теории и практики производства деталей машин.

Цель работы. Разработка научных методов прогнозирования сопротивления усталости упрочнённых деталей с концентраторами при нормальной и повышенной температурах на основе исследования остаточных напряжений с учётом влияния различных технологических, конструктивных и эксплуатационных факторов.

Задачи исследования.

1. Разработка методов определения остаточных напряжений в поверхностных слоях различных концентраторов.

2. Проведение теоретического и экспериментального исследований перераспределения остаточных напряжений в цилиндрических деталях, изготовленных с использованием различных методов обработки поверхностным пластическим деформированием (ППД) и опережающим поверхностным пластическим деформированием (ОППД).

3. Разработка метода построения диаграммы предельных амплитуд цикла деталей с концентраторами и прогнозирование предела выносливости упрочнённых деталей с концентраторами при различной степени асимметрии цикла.

4. Разработка расчётно-экспериментального метода восстановления компонент тензоров остаточных напряжений и деформаций в поверхностном слое цилиндрических и плоских деталей по одной из экспериментально замеренных компонент напряжений.

5. Разработка метода расчёта кинетики остаточных напряжений в поверхностно упрочнённом слое цилиндрических и плоских деталей в условиях ползучести.

6. Оценка влияния остаточных напряжений на сопротивление усталости упрочнённых деталей с концентраторами напряжений.

7. Разработка методов прогнозирования сопротивления усталости упрочнённых деталей с концентраторами в широком диапазоне типоразмеров деталей и концентраторов, используемых материалов и видов деформации.

Объект исследования. Величина и характер распределения остаточных напряжений в образцах прямоугольного поперечного сечения, цилиндрических сплошных и полых образцах с концентраторами, характерными для деталей машин, а также в резьбе болтов после различного вида упрочняющих обработок.

Предмет исследования. Расчётно-экспериментальные методы количественной оценки приращения предела выносливости деталей с концентраторами после поверхностного пластического деформирования при нормальной и повышенных температурах.

Методы исследования. Работа выполнена на основе классических методов теории упругости, теории пластичности и ползучести, механики деформируемого твёрдого тела. Для определения остаточных напряжений в образцах с надрезами решались плоская и осесимметричная задачи теории упругости. При изучении влияния высокотемпературных выдержек на процесс релаксации остаточных напряжений использовался феноменологический подход к моделированию напряжённо-деформированного состояния в поверхностно упрочнённом слое детали, основанный на положениях теории ползучести. Использовались аналитические и численные методы определения остаточных напряжений в гладких деталях и в деталях с концентраторами после опережающего поверхностного пластического деформирования. Для решения задач применялся метод конечных элементов. Анализ и обработка результатов экспериментов выполнялись классическими статистическими методами с использованием компьютерной техники.

Научная новизна.

1. Разработан метод определения остаточных напряжений в деталях прямоугольного поперечного сечения и в цилиндрических деталях с концентраторами У-образного профиля, учитывающий изменение геометрии детали при удалении слоев материала.

2. На основании решения задачи о перераспределении остаточных напряжений на дне полуэллиптического надреза методом конечных элементов получено решение о перераспределении остаточных напряжений на дне надреза полукруглого профиля и определены остаточные напряжения после различных методов поверхностного пластического деформирования.

3.На основании известного метода восстановления компонент напряжений и пластических деформаций впервые предложен феноменологический подход к моделированию напряжённо-деформированного состояния в поверхностно упрочнённом слое цилиндрических и плоских деталей.

4. В результате выполнения расчётно-экспериментальных исследований предложен метод расчёта кинетики остаточных напряжений в условиях ползучести.

5.Проведена оценка влияния остаточных напряжений на сопротивление усталости упрочнённых деталей с концентраторами напряжений с учётом технологических, конструктивных и эксплуатационных факторов как при нормальной, так и при повышенных температурах.

6. Впервые предложено осуществлять прогнозирование предела выносливости в случае асимметричного цикла с помощью разработанного метода построения диаграмм предельных амплитуд цикла упрочнённой детали.

7. Разработаны научные методы прогнозирования предела выносливости упрочнённых деталей с концентраторами в широком диапазоне типоразмеров деталей и концентраторов, использованных материалов и видов деформации.

Достоверность полученных результатов обеспечивается корректностью постановки задач исследования, использованием научно обоснованных расчётных схем, применением апробированных аналитических и численных методов анализа и расчёта, проведением расчётов на современной вычислительной технике, корректным заданием исходных данных, а также сходимостью теоретических расчётов с экспериментальными результатами других исследователей, опубликованными в научных изданиях, и полученными лично автором.

На защиту выносятся:

1. Методы определения остаточных напряжений в поверхностных слоях У-образных концентраторов.

2. Результаты теоретического и экспериментального исследования перераспределения остаточных напряжений в цилиндрических деталях, изготовленных с использованием различных методов обработки ППД и ОППД.

3. Расчётно-экспериментальный метод восстановления компонент тензоров остаточных напряжений и деформаций в поверхностном слое цилиндрических деталей по одной из экспериментально замеренных компонент напряжений.

4. Методика расчёта кинетики остаточных напряжений в поверхностно упрочнённом слое цилиндрических деталей в условиях ползучести.

5. Оценка влияния остаточных напряжений на сопротивление усталости упрочнённых деталей с концентраторами напряжений.

6. Метод построения диаграмм предельных амплитуд цикла упрочнённых деталей с концентраторами и прогнозирование предела выносливости упрочнённых деталей с концентраторами при различной степени асимметрии цикла.

7. Прогнозирование предела выносливости упрочнённых деталей с концентраторами в широком диапазоне типоразмеров деталей и концентраторов, использованных материалов и видов деформации.

Практическая значимость проведённых в диссертационной работе исследований заключается в следующем:

1. Разработанный метод определения остаточных напряжений в надрезах У-образного профиля для плоских и цилиндрических образцов, учитывающий изменение геометрии концентратора в процессе удаления слоёв материала, позволяет существенно повысить точность определения остаточных напряжений. Вычислены коэффициенты, определяющие связь перемещений образца при удалении слоёв материала и остаточных напряжений.

2. Решение задачи' о перераспределении остаточных напряжений на дне мелкого надреза полукруглого профиля позволяет определять остаточные напряжения в деталях с концентраторами после различных видов ОППД, возникающих за счёт перераспределения остаточных усилий гладкой детали.

3. Разработанный феноменологический подход к моделированию напряжённо-деформированного состояния позволяет осуществлять восстановление компонент тензоров остаточных напряжений по одной из экспериментально замеренных компонент напряжений.

4. Разработанный метод расчёта кинетики остаточных напряжений в поверхностно упрочнённом слое цилиндрических деталей в условиях ползучести позволяет следить за процессом релаксации остаточных напряжений в упрочнённом слое.

5.На основе экспериментального определения остаточных напряжений и проведения испытаний на усталость осуществлена количественная оценка влияния остаточных напряжений на сопротивление усталости для различных материалов, концентраторов и деформаций, результаты которой легли в основу методов прогнозирования предела выносливости.

6. Разработанный для случая растяжения-сжатия метод предельных амплитуд цикла упрочнённой детали позволяет прогнозировать предел выносливости упрочнённых деталей с концентраторами при любой асимметрии цикла.

7. Созданные методы прогнозирования предела выносливости упрочнённых деталей с концентраторами напряжений являются методической основой для использования в инженерной практике при проведении расчётов на прочность.

Основные результаты получены при финансовой поддержке Федерального агентства по образованию (проект РНП 2.1.1/3397 «Разработка

методов решения краевых задач, расчётно-информационная база данных и программный комплекс для оценки релаксации остаточных напряжений при ползучести и сопротивления усталости упрочнённых элементов конструкций с концентраторами напряжений» и проект РНП 2.1.1/889 «Теоретические и экспериментальные исследования влияния диссипативных процессов на механические характеристики и разрушение материалов»).

Реализация результатов работы. Представленные в работе методы и методики использованы в расчётах на прочность деталей и элементов двигателей летательных аппаратов в ОАО СКБМ, ОАО СНТК им. Н.Д. Кузнецова, ОАО «НПО «Сатурн».

Методические разработки, предложенные автором, используются в учебном процессе ГОУ ВПО «Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П.Королёва на кафедре сопротивления материалов по теме «Переменные напряжения» и на кафедре прочности летательных аппаратов при подготовке магистров по направлению 01.10.00 -«Механика. Прикладная математика».

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научно-технических конференциях, совещаниях и симпозиумах: II Всесоюзной конференции «Современные проблемы строительной механики и прочности ЛА»(Куйбышев, 1986 г.), XI Всесоюзной конференции «Конструкционная прочность двигателей» (Куйбышев, 1988 г.), III Всесоюзной конференции «Повышение надёжности машин и сооружений» (Запорожье, 1988 г.), областной конференции «Интенсификация производства и повышение качества изделий поверхностным пластическим деформированием» (Тольятти, 1989 г.), Всесоюзной конференции «Остаточные напряжения - резерв прочности в машиностроении» (Ростов, 1991 г.), XIII Всесоюзной конференции «Конструкционная прочность двигателей» (Самара, 1991 г.), Втором Российско-китайском симпозиуме по космической науке и технике (Самара, 1992 г.), Международной научно-технической конференции, посвящённой памяти генерального конструктора аэрокосмической техники академика Н.Д.Кузнецова (Самара, 2001 г.), II Международной научно-технической конференции (Киев, 2004 г.), Международной научно-технической конференции «Динамика, прочность и ресурс машин и конструкций» (Киев, 2005 г.), Всероссийской научной конференции «Математическое моделирование и краевые задачи» (Самара, 2006, 2007, 2008, 2009 г.г.), Международной научно-технической конференции «Надёжность и долговечность машин и сооружений» (Киев, 2006, 2008 г.г.), Третьей международной научно-технической конференции «Проблемы динамики и прочности в газотурбостроении» (Киев, 2007 г.), Всероссийской научно-технической интернет-конференции «Высокие технологии в машиностроении» (Самара, 2008 г.), 4-ом Международном форуме (9-й Международной конференции) «Актуальные проблемы современной науки. Естественные науки» (Самара, 2008 г.), Седьмой международной конференции «Математическое моделирование физических, экономических, технических, социальных систем и процессов» (Ульяновск, 2009 г.), XVII Международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов» (Самара,2009 г.),

Международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития двигателестроения» (Самара, 2006, 2009 г.г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 2 монографии, 19 статей, в том числе 12 - в изданиях, определённых ВАК России, 45 тезисов докладов.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, семи разделов, основных результатов и выводов, списка используемой литературы из 256 наименований и двух приложений. Содержит 268 страниц текста, включая 94 рисунка, 53 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цель и задачи диссертационной работы, обоснована научная новизна, даётся краткое описание содержания разделов диссертации.

Первый раздел посвящен обзору литературы по теме диссертации. Анализ работ Биргера И.А., Иванова С.И., Кудрявцева И.В., Когаева В.П., Кравченко Б.А., Павлова В.Ф., Папшева Д.Д., Подзея A.B., Радченко В.П., Сулимы A.M., Серенсена C.B., Степнова М.Н., Туровского М.Л., Алмена И., Бюлера Г., Дои О., Закса Г. и других отечественных и зарубежных авторов, посвященных исследованию остаточных напряжений в деталях с концентраторами, их влиянию на сопротивление усталости и прогнозированию предела выносливости упрочнённых деталей, показал, что теоретические разработки по проблеме остаточных напряжений в концентраторах пока ещё далеки от завершения. Не существует достаточно точного метода определения остаточных напряжений в плоских и цилиндрических деталях с V-образными надрезами. Кроме этого, большая группа деталей работает в условиях повышенных температур, при которых происходит релаксация остаточных напряжений. В целях прогнозирования предела выносливости деталей при повышенных температурах необходимо следить за процессом релаксации остаточных напряжений в условиях ползучести. Для решения задач ползучести необходимо знать трёхмерное распределение остаточных напряжений в поверхностном слое упрочнённой детали, а известные методы позволяют определить лишь одну или две составляющие (компоненты) полного напряжённого состояния. Нет достоверных критериев оценки влияния остаточных напряжений на сопротивление усталости (за исключением изгиба), нет простых методов прогнозирования предела выносливости упрочнённых деталей с концентраторами, которые учитывали бы различные технологию изготовления, конструктивные особенности концентраторов, условия эксплуатации деталей.

Во втором разделе изложен расчётно-экспериментальный метод определения остаточных напряжений в плоских и цилиндрических деталях с V-образными надрезами. Для увеличения разрешающей способности метода использовали детали с несколькими идентичными надрезами, отстоящими друг от друга на расстоянии Р (рисунки 1 и 2).

со

напряжений

Рисунок 2 - Цилиндрическая деталь с У-образными надрезами

Предложенный метод основан на решении задач теории упругости (плоская деформация - для плоских образцов, осесимметричная задача - для цилиндрических образцов) о связи остаточных напряжений и перемещений У(а) образца с удлинителем (рисунок 3), возникающих при уда'лении слоев материала в пределах криволинейной части поверхности надрезов.

Удаление слоя толщиной О (рисунок 3) эквивалентно нагружению

меридиональными О"р и радиальными <7 остаточными напряжениями,

взятыми с обратным знаком. Радиальные напряжения в соответствии с уравнением равновесия через меридиональные выражаются по формуле

ра+а

(л> + «К= 0)

Рч

где р0 - начальный радиус впадины концентратора.

р \ р \ р

щ

л

Рисунок 3 - Схема замера перемещений /{р.) и нагружение элемента образца, эквивалентное удалению слоя толщиной а впадины надреза

В силу периодичности надрезов торцовые сечения элемента длиной Р (рисунок 3) остаются плоскими и поворачиваются одно относительно другого на угол СС. Полное перемещение /(й) можно выразить через а в виде суммы перемещений, вызываемых каждым надрезом,

(=1 ¿=1 V -¿У

где Ь - длина образца с удлинителем, измеряемая от середины первого надреза (рисунок 3); П - число исследуемых надрезов. Имея ввиду, что П;Р = 1, из формулы (2) получим

а

И

M

(3)

Поставленную задачу теории упругости решали методом конечных элементов. Конечно-элементная идеализация расчётной области €111 (рисунок 3) осуществлялась с помощью треугольных трёхузловых конечных элементов. Искомая зависимость между углом а и остаточными напряжениями с учётом (1) получена в виде

где Е - модуль продольной упругости; // - коэффициент Пуассона;

ХР

- коэффициент, зависящий от геометрических параметров образца с

материала

концентраторами

и толщины удаленного слоя

а.

Продифференцировав (4) с учётом (3), меридиональных остаточных напряжений (Тгр характеристик сопротивления усталости,

Е

получим зависимость для ответственных за изменение

(1 + juXI-2JL-{

d_ da

m

ХР

(5)

Для различных вариантов размеров Я, В, h, t, Р0, СЗ образцов, рекомендованных ГОСТ 25.502 для исследования чувствительности материалов к концентрации напряжений, были вычислены на ЭВМ коэффициенты ХР, значения которых при .Р = 1,5/2 и (2=0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 мм приведены в

таблице 1, где номера вариантов соответствуют вариантам размеров образцов с V-образным надрезом по ГОСТ 25.502.

Для всех вариантов образцов было изучено влияние расстояния Р между надрезами на значения коэффициента ХР . Установлено, что с увеличением Р коэффициент ХР возрастает, однако при г >1,5/2 влияние соседних надрезов на значения этого коэффициента практически не проявляется. Поэтому для оценки остаточных напряжений в образцах прямоугольного поперечного сечения с одной парой симметричных V-образных надрезов возможно использование данных образцов с периодическими концентраторами, у которых

Р > 1,5/г . В этом случае формула (5) примет вид

а<р (l + ^Xl-2m)L da

M

ХР

(б)

К аналогичному виду приведены выражения меридиональных остаточных напряжений ' с цилиндрических образцов с У-образными надрезами. Для

Таблица 1 - 3 по ГОСТ 25.; начения коэффициентов ХР, ММ 1 для образцов 02

Вариант а, мм

0 0,1 0,2 0,3 0,4

1 2 3 4 5 6

1 0,681 0,861 1,022 1,168 1,316

2 0,486 0,697 0,885 1,053 1,206

3 0,375 0,475 0,559 0,632 0,694

4 0,252 0,359 0,449 0,525 0,590

5 0,243 0,300 0,343 0,381 0,414

6 0,165 0,224 0,272 0,311 0,345

Таблица 2 - Варианты размеров образцов

Вариант| X),, мм £), мм t, мм /£>0,мм град р , мм

1 1 15 7,5 3,75 0,5 60 8

2 15 7,5 3,75 0,5 60 12

3 15 7.5 3,75 0,5 60 24

4 15 7,5 3,75 0.5 60 36

5 11,25 5,625 2,813 0,375 60 9

6 7,5 3,75 1,875 0,25 60 6

Таблица 3 - Значения коэффициентов ХР , ЛЩ~' для вариантов 1-6

Вариант а, мм

0 0,1 0,2 0,3

1 0,510 0,818 0,919 1,055

2 0,511 0,824 0,929 1,070

3 0,513 0,830 0,930 1,077

4 0,518 0,840 0,933 1,083.

5 0,681 1,095 1,237 1,423

6 1,023 1,638 1,855 2,135

вариантов размеров цилиндрических образцов (таблица 2) были определены коэффициенты ХР, которые приведены в таблице 3.

В этом же разделе приведено решение осесимметричной задачи об определении дополнительных остаточных напряжений, возникающих за счёт перераспределения остаточных усилий гладкой упрочнённой детали в результате нанесения надреза полукруглого профиля. Складывая затем дополнительные напряжения с напряжениями гладкой детали, получали остаточные напряжения детали с концентратором, которые использовались в дальнейшем для прогнозирования сопротивления усталости.

В третьем разделе изучались влияние эксплуатации при повышенных температурах и реологические свойства материала на состояние упрочнённого слоя под действием нагрузок в результате ползучести цилиндрической детали. Задаче оценки кинетики напряжённо-деформированного состояния в поверхностно упрочнённом слое в условиях ползучести материала должна предшествовать задача феноменологического восстановления полей остаточных напряжений и деформаций в поверхностном слое после ППД. Поэтому рассматривались следующие задачи: 1) восстановление полей остаточных напряжений и деформаций по схеме сложного напряжённого состояния после применения, поверхностного упрочнения для цилиндрической детали; 2) математическое моделирование процесса релаксации остаточных напряжений в поверхностно упрочнённом слое цилиндрической детали на фоне ползучести самой детали.

При решении первой задачи определяются поля остаточных напряжений и пластических деформаций в детали после упрочнения. В стандартной

цилиндрической системе координат через qg, qz, qr обозначены окружная,

осевая и радиальная компоненты тензора остаточных пластических деформаций, возникающих в цилиндре после поверхностного пластического деформирования,

а через (тв, (уz , ctг - соответствующие компоненты остаточных напряжений.

Предполагается, что касательные компоненты у тензоров остаточных напряжений и деформаций малы и ими можно пренебречь, а для нормальных компонент вводится гипотеза, согласно которой

яЛг) = 4,(г)> М

т.е. пластические деформации в слое бесконечно малого участка поверхности цилиндрического образца наводятся также, как в слое полупространства.

С учётом условия пластической несжимаемости материала qg + qz + qr = О из

(7) имеем

Для решения задачи используется уравнение равновесия

d<yr

r-f- + ar~ae, (9)

dr

из которого следует

г *

условие нулевого суммарного усилия, действующего на образец

л,

|гсгг(г)с/г = 0,

где Я{ - радиус цилиндра, и уравнение совместности деформаций

А

й,Г

(И)

(12)

где 6( —е1 - полная деформация, е; - упругая деформация (/ = Г,9,г).

Все параметры напряжённо-деформированного состояния (НДС) после упрочнения выражены через <Тв (?") по следующей схеме:

М(г),(г)->е2 <тг(г),

где £ТГ (г) определяется из (10);

Ь(г> -^'¡г^ЖУЬ.

Л+м 0

(13)

(14)

^г(г)-^Лг) г

е

е

(15)

<1г ' с1г

е, ц - модуль продольной упругости и коэффициент Пуассона; д2 и дг - из (8);

сгг (г) = е(е* - дг(г)) + м{аг + схд(г)).

(16)

(17)

Для реализации изложенного метода разработано программное обеспечение, позволяющее решать задачу восстановления НДС в автоматическом режиме. На рисунке 4 представлены результаты соответствующих расчётов, из которых видно, что теоретически полученные данные хорошо согласуются с экспериментом.

Для решения второй задачи применялся известный метод расчёта процесса релаксации остаточных напряжений в поверхностно упрочнённом слое

цилиндрической детали при продольном растягивающем усилии

При этом сжимающие осевые напряжения в поверхностном слое несколько уменьшаются по модулю. При не слишком больших значениях осевые сжимающие напряжения вблизи от поверхности остаются значительными и релаксируют во времени на фоне ползучести детали, которая в целом удлиняется.

<7. (<т0), МП а

Рисунок 4 - Компоненты остаточных напряжений в цилиндрическом образце радиуса 7,5 мм из стали ЭИ 961 после алмазного выглаживания:

точки - экспериментальные значения С2 ; 1 - расчётные значения (Уг ; 2 - расчётные значения <Ув

В силу того, что толщина поверхностного слоя мала по сравнению с радиусом цилиндрической детали, он (упрочнённый слой) не оказывает существенного влияния на жёсткость и деформируемость самой детали. Поэтому тонкий упрочнённый поверхностный слой можно представить себе «наклеенным» на деталь и деформирующимся с ней в режиме «жёсткого»

нагружения под действием силы ■

Тогда для вычисления осевых компонент деформации имеем

*,(') = *,(')+АЙ (18)

где -^Д—упругая деформация, рг - деформация ползучести, Мг (/),

Ея%2

V.

(У), И>2(г) - вязко-упругая, вязко-пластическая и вязкая компоненты рг (/),

Поперечные деформации цилиндрического образца ,

возникающие за счёт пуассоновского сужения материала, рассчитываются на основании формул

где ¡.I - коэффициент Пуассона в упругой области, и //' - коэффициенты

Пуассона для обратимой иг и необратимой \>г компонент деформации ползучести (соответственно).

Кинетику напряжённо-деформированного состояния в поверхностном слое можно считать независимо, считая что он (упрочнённый слой) деформируется в

режиме «жёсткого» нагружения при заданных значениях Ег (/), £2 (?),

определяемых по соотношениям (18), (19).

На основании изложенного осевую компоненту полной деформации в поверхностно упрочнённом слое можно представить в виде

+ £г = лМ • (2°)

Здесь Ех (/) - полная осевая деформация цилиндрического образца, рассчитываемая с помощью соотношений (18), (19); 8° - величина полных остаточных осевых деформаций после ППД; qz (г) - компонента остаточных пластических деформаций; ег{г,{) - компонента упругих деформаций; р2(г- компонента деформации ползучести. При этом величины вг (г, , рассчитываются через

напряжения СГг(г,?), СГе(г,^), СгД/",?) в поверхностном слое.

В аналогичном виде можно представить радиальную и окружную компоненты деформаций в поверхностном слое. Введя функции

получим конечные соотношения, позволяющие следить за процессом релаксации остаточных напряжений в упрочнённом слое при неупругом растяжении цилиндрической детали

Численная реализация предложенного метода и проверка адекватности расчётных значений экспериментальным данным проводилась для цилиндрического

круглого образца радиуса = 3,75 мм и образца с надрезом радиуса р0 = 0,3 мм из.

стали ЭИ 961 после алмазного выглаживания и последующей термоэкспозиции при

температуре без нагрузки (величина = 0) в течение 100 ч при Т = 400°С.

Экспериментальные значения для компоненты 0\, (?") в образцах после упрочнения и после термоэкспозиции (вследствие ползучести) представлены на рисунке 5 сплошными линиями.

Для расчёта процесса релаксации остаточных напряжений во время термоэкспозиции использовался частный случай реологической модели ползучести:

а.. ЫПа

-200 •Ш

-т -><оо •юно

МПа

и

-МП) -АО»

.т>1> .100(1

______

____

- —'Г'^**

0.2 а. лш

О <Ш 0.1 0.15 0.2 0,25 0.3 а. ММ » 1>.Ю 0./ V. 15

а) б)

Рисунок 5 - Экспериментальные (сплошные линии) и расчётные (штриховые) эпюры остаточных напряжений по толщине поверхностного слоя в гладких образцах (а) и в образцах с надрезом (б) из стали ЭИ 961 после алмазного

выглаживания:

1 - до термоэкспозиции (г =0); 2 - после термоэкспозиции при Т=400°С

в течение I =100 ч

3 гут~1\ 1

*=1

VI (1+ркж

X [¿^"Х, - (311 йпёё [•••]• <тша > 0;

в" = г" ат

йпёё [•••]• <ушс0 < О,

О,

где У^. - вязкая и вязкопластическая составляющие деформации ползучести

Ри; Ак, С, Ьк, П, N - константы модели, с помощью которых описываются первая и вторая стадии ползучести; ¡л! - коэффициент Пуассона для вязкопластической компоненты; С1 — <ТП + <Т22 + СГ33; £ - интенсивность напряжений, причём расчёт для компоненты У(у ведётся в главных осях. При

одноосном напряжённом состоянии эта модель имеет вид

N.

На рисунке б в качестве примера приведены расчётные значения кинетики напряжений сгД,/?,?), сгг(и,() на поверхности гладкого образца из стали ЭИ961 во времени.

МПа

-ш

-800

-700

~ш о -too 800 1200 то t, час

Рисунок 6 - Кривые релаксации остаточных напряжений на поверхности упрочнённой гладкой детали при термоэкспозиции:

Из данных рисунка 6 видно, что релаксация остаточных напряжений за 1000 часов привела к их уменьшению на 70 процентов и далее процесс стабилизируется, т.е. и при повышенных температурах сохраняется значительный запас остаточных напряжений.

Четвёртый раздел посвящен экспериментальным методам определения остаточных напряжений в деталях с концентраторами напряжений и проведения испытаний на усталость. Исследования проводились на образцах и деталях, изготовленных из сталей 45, ЗОХГСА, 12Х18Н10Т, 38Х2МЮА, 40Х, 16ХСН, ЖС6У, ВНС40, ЭИ961, алюминиевых В93, В95, Д16Т, титановом - ВТ6, жаропрочных - ЭИ698ВД, ЭИ437Б сплавах. Исследованию подвергались сплошные и полые цилиндрические образцы с надрезами полукруглого профиля различного радиуса, цилиндрические и плоские образцы и детали с надрезами V-образного профиля, валы с галтельными переходами и напрессованной втулкой, резьбовые детали, которые подвергались обработке микрошариками, гидро- и пневмодробеструйной обработке, ультразвуковому упрочнению, обкатке роликом, алмазному выглаживанию, азотированию. В данном разделе приведены механические характеристики исследуемых материалов, размеры поперечных сечений образцов и деталей, размеры концентраторов, режимы упрочняющих обработок.

В зависимости от размеров поперечного сечения остаточные напряжения гладких цилиндрических образцов определялись либо методом колец и полосок, либо методом удаления части поверхности.

к/'

2

Остаточные напряжения в плоских и цилиндрических образцах с У-образными надрезами, в резьбовых деталях в результате непосредственного упрочнения концентратора после его изготовления определялись по формуле (6). Дополнительные остаточные напряжения в образцах с надрезами полукруглого профиля, возникающие за счёт перераспределения остаточных усилий в области, прилегающей к дну надреза, после его нанесения на упрочнённую гладкую деталь, определялись методом конечных элементов. Остаточные напряжения в образцах с надрезом определялись как сумма дополнительных напряжений и напряжений гладких образцов. Эти остаточные напряжения использовались в дальнейшем для прогнозирования предела выносливости.

Испытания на усталость проводили на машинах МУИ-6000, УММ-01, УМП-02. Испытания болтов Мб из сплава ВТ16 и 16ХСН проводили на вибрационном электродинамическом стенде ВЭДС-500. Предел выносливости определялся как по методике, предусмотренной ГОСТ 25.502, так и по методу ступенчатого изменения нагрузки. База испытаний составляла для сталей 3-Ю6 циклов, а для цветных сплавов - 10-Ю6 циклов.

В этом разделе приводится также теория влияния остаточных напряжений на предел выносливости, используемая для прогнозирования предела выносливости.

При достаточно больших переменных напряжениях, близких к пределу выносливости, в упрочнённой детали с концентраторами всегда возникают ^распространяющиеся трещины (рисунок 7).

Было установлено, что по мере развития трещины остаточные напряжения на её дне растут, и достигнув наибольшей величины, останавливают трещину. В связи с этой особенностью сопротивления усталости за искомый критерий были приняты остаточные напряжения на дне трещины, в качестве которых рассматривали дополнительные остаточные напряжения, возникающие за счёт перераспределения остаточных усилий детали в результате образования трещины

V'

Рисунок 7 - Нераспространяюгцаяся трещина усталости в детали с концентратором напряжений

где <?г{§) - осевые остаточные напряжения в наименьшем сечении детали с концентраторам; ^ — У / 1кр — СОЙ>9 - расстояние от дна надреза до текущего

слоя, выраженное в долях /,.„. Через обозначена максимально возможная

| кр

глубина нераспространяющейся усталостной трещины, возникающей при работе

детали на пределе выносливости. При анализе результатов измерения 1кр

установлено, |что для исследованных случаев её величина определяется только размерами прперечного сечения детали и для сплошных цилиндрических деталей хоройга описывается линейной зависимостью

=0,02161) , (25)

где И - диаметр поперечного сечения детали. Для полых деталей

=0,02162)

1-0,04

2

-0,54

и, и,

(26)

где й - диаметр отверстия.

Формула для вычисления приращения предела выносливости

упрочнённой детали с использованием критерия СТ ост будет иметь вид

= . (27)

где у/р (у/а, 1//г) определяется экспериментально, а среднеинтегральные

остаточные напряжения &ост вычисляются с помощью формулы (24) по толщине поверхностного слоя, равной критической глубине нераспространяющейся трещины усталости £ (25) или (26).

Пятый раздел посвяшён разработке методов прогнозирования сопротивления усталости упрочнённых деталей в зависимости от технологических факторов.

Рассматривались методы поверхностного упрочнения, материал, последовательность образования концентратора, влияние степени наклёпа и коротких зон упрочнения.

При различных видах поверхностного пластического упрочнения, таких как пневмо-и гидродробеструйная обработка, обкатка роликом, алмазное выглаживание, обработка микрошариками, ультразвуковое упрочнение были определены остаточные напряжения в образцах, изготовленных из различных материалов, с надрезом полукруглого профиля в случае непосредственного упрочнения концентратора и в случае создания сжимающих остаточных напряжений в опасном сечении детали за счёт перераспределения остаточных усилий после нанесения надреза на гладкую упрочнённую деталь. Определены значения пределов выносливости при изгибе и растяжении-сжатии в случае

симметричного цикла, глубин ^распространяющихся трещин усталости 1кр, среднеинтегральных остаточных напряжений <3ост, коэффициентов влияния

остаточных напряжений на предел выносливости детали Ц/а . Проведённые

эксперименты показали, что прогнозирование предела выносливости поверхностно упрочнённых деталей с концентраторами напряжений в виде полукруглого, У-образного профиля для рассмотренных методов упрочнения и материалов можно оценивать по критерию среднеинтегральных остаточных

напряжений <5ост с помощью формулы (27), приняв в ней коэффициент

Ц/а =0,36, который был определён по результатам экспериментов.

В диссертации представлены результаты исследования коротких зон упрочнения расчётным путём. Для подтверждения расчётного исследования были проведены испытания на усталость гладких образцов диаметром 10 мм из стали 45. В качестве упрочняющей обработки использовалось обкатывание роликом диаметром 60 мм и профильным радиусом 1,6 мм. Четыре из пяти изготовленных партий образцов до проведения испытаний на усталость были упрочнены на различных режимах.

Первая партия образцов испытывалась после точения (исходное состояние). Вторая и третья подвергались равномерному упрочнению по всей поверхности рабочей части образца. На образцы четвёртой и пятой партий за один оборот наносились одиночные следы упрочняющим роликом без продольной подачи.

Равномерное упрочнение образцов привело к существенному (до 32%) увеличению предела выносливости. Предел выносливости четвёртой и пятой партий несколько снизился по сравнению с исходным состоянием. Необходимо отметить, что все поломки образцов этих партий произошли по середине следа от упрочняющего ролика. Измерялись ширина одиночного кольцевого следа

ролика, которую можно принять за протяжённость зоны упрочнения З^р, и

толщина упрочнённого слоя 8.

Установлено, что для образцов с одиночным кольцевым следом выполняется условие £ < 8, поэтому, в соответствии е расчётным

исследованием в среднем сечении образца возникают растягивающие остаточные напряжения, чем и объясняется уменьшение предела выносливости четвёртой и пятой партий образцов по сравнению с первой.

Наблюдаемое снижение предела выносливости, как показали найденные значения эффективного коэффициента концентрации, не является следствием концентрации рабочих напряжений, возникающей на дне кольцевого следа.'

Таким образом, уменьшение предела выносливости, локализация очага разрушения, параметры зоны упрочнения образцов с одиночным кольцевым следом от обкатного ролика подтверждают выявленное расчётным путём возникновение растягивающих остаточных напряжений при упрочнении малых по протяжённости зон деталей.

Шестой раздел посвящен разработке методов прогнозирования сопротивления усталости упрочнённых деталей в зависимости от конструктивных факторов. Рассматривалось влияние типа и размеров концентраторов, поперечных размеров деталей, в том числе и диаметра отверстия, на остаточные напряжения и предел выносливости деталей и образцов. Остаточные напряжения и предел выносливости определялись для деталей и образцов с концентраторами в виде полукруглых и У-образных надрезов, галтелей различного радиуса, напрессованной втулки. На рисунке 8 представлен^ остаточные напряжения в гладких образцах и образцах с надрезом различного радиуса после гидродробеструйной обработки (ГДО) и обкатки роликом (ОР).

Рисунок 8" - Остаточные напряжения в гладких образцах (а) и в образцах с надрезом (б) из сталей ЗОХГСА {1,2) и 40Х (3):

/-ГДО, р0 =0,3мм; 2 - ОР, /?о=0,Змм; 2 - ОР, р0 =0,5мм; 3 - ОР, /?0 = 1,0мм

В результате исследования установлено, что для образцов с надрезами и

галтелями различного радиуса коэффициент у/а, отражающий влияние

упрочнения через критерий среднеинтегральных остаточных напряжений, изменяется так же, как и в предыдущих опытах, в небольших пределах и равен в

среднем ^ =0,361. Это значение близко к величине в других

экспериментах. Рассмотренные в этом разделе концентраторы следует

дополнить У-образными надрезами с радиусами р0 = 0,5 и 2,5 мм, изученными

в разделе 5, для которых Ц/а имрл такие же значения. Полученный

коэффициент у/а можно применять и в этом случае для прогнозирования предела выносливости.

Седьмой раздел посвящен разработке методов прогнозирования сопротивления усталости упрочнённых деталей в зависимости от эксплуатационных факторов. Рассматривались различные типы деформации, асимметрия цикла, рабочая температура, степень концентрации на остаточные напряжения и прогнозирование предела выносливости.

Деформации изгиба и растяжения-сжатия изучались в разделах 5 и 6. Переменное кручение в настоящей работе специально не исследовалось, а для прогнозирования предела выносливости деталей с концентраторами напряжений при кручении с использованием критерия среднеинтегральных остаточных напряжений применялись данные, полученные другими авторами. Оказалось, что и при кручении прогнозирование предела выносливости можно

осуществлять с помощью критерия &ост, приняв в формуле (27) значение

коэффициента ^=0,181.

Представляет определённый интерес исследовать совместное влияние остаточных и средних напряжений на предельную амплитуду цикла и установить возможность прогнозирования предела выносливости при различной

асимметрии цикла. С увеличением среднего напряжения коэффициент у/а

уменьшается. Для прогнозирования предельной амплитуды с помощью критерия среднеинтегральных остаточных напряжений предлагается использовать

диаграмму Ганна предельных амплитуд цикла напряжений <Уа = <7'а(сгт)

(рисунок 9).

В осях <Ут — (Та (<Тт - среднее напряжение, СТа - амплитуда

напряжений цикла), прежде всего, строится диаграмма предельных амплитуд

цикла для материала детали (рисунок 9). По оси Оа откладывается предел

выносливости материала при симметричном цикле в случае растяжения-сжатия,

ОА — 0"_1р, по оси <Тт - сопротивление материала разрыву ОВ = 8к.

Ограничивая работу материала по текучести, по оси абсцисс откладывается

предел текучести ОИ — СХТ и проводится прямая £>С под углом 45° к оси

абсцисс. Тогда АСй - диаграмма предельных амплитуд цикла напряжений материала детали, учитывающая как усталость, так и текучесть.

Далее строится диаграмма предельных амплитуд цикла напряжений для детали, изготовленной без остаточных напряжений в наиболее нагруженном сечении детали. Наличие концентратора уменьшает предел выносливости

материала при симметричном цикле <?_ 1р, в Ка раз, где Ка - эффективный

коэффициент концентрации напряжений. В соответствии с этим по оси ординат

Рисунок 9 - Диаграммы предельных амплитуд цикла: АСИ у- материала, АгСгШ> -детали без остаточных напряжений, А2С2Пдетали со сжимающими остаточными напряжениями, АзСзКБ - детали с растягивающими остаточными напряжениями

откладывается отрезок ОА1 = <Т_1р / Ка и из точки А^ проводится прямая

ДС, параллельно АВ до пересечения с прямой Х^С,, ограничивающей

работу детали по текучести. Здесь ОО, = <ТТ / ОСа, где ССа - теоретический

коэффициент концентрации напряжений. Для прямых ДС, и /^С, можно записать уравнения через известные механические характеристики материала в виде

-£-^+55.^=1, (28)

о~„ СГ

-*-а1Т+-*-а<г=1. (29)

ст <Ут

Точка С, характеризует начало локальной текучести в наиболее нагруженном сечении детали, т.е. в области концентратора. Среднее напряжение <Тт, при котором начинается локальная текучесть, определяется из совместного •решения (28) и (29)

25

Г \

о аа

ЬЛат-а_Хр~

-(30)

«дзк-о'-! р)

Эксперименты показали, что до тех пор, пока напряжения во впадине не достигнут предела текучести материала <УТ по всему опасному сечению детали (рисунок 9, точка К), предельная амплитуда (ТКа не зависит от среднего напряжения СГ , поэтому диаграмма предельных амплитуд цикла резьбовой

детали без остаточных напряжений опишется ломаной АХСХК1) .

Затем строится диаграмма предельных амплитуд цикла напряжений для детали с остаточными напряжениями, действующими в её опасном сечении, т.е. во впадинах концентратора. Влияние остаточных напряжений, как и средних напряжений, логично отнести только к амплитуде напряжений, одинаково при

всех <7т . Тогда для учёта действия сжимающих остаточных напряжений,

увеличивающих предельную амплитуду, левую часть диаграммы А1С1 следует

переместить параллельно вверх до положения А2С2, а для учёта действия

растягивающих остаточных напряжений - вниз до положения АЪСЪ. Следовательно, для детали с сжимающими остаточными напряжениями диаграмма предельных амплитуд цикла будет представлена ломаной А^С^КО,

с растягивающими - ломаной

Далее следует решить вопрос о том, на какую величину необходимо перемещать прямую АгС}. Простой перенос точки С, по оси абсцисс на величину максимальных остаточных напряжений неправомерен, т.к. не учитывает характер распределения остаточных напряжений по толщине поверхностного слоя опасного сечения и масштабный фактор. Поэтому следует

перемещать точку А1 по оси ординат на величину приращения предела выносливости АсЛд детали с концентратором при симметричном цикле, вычисляемого по зависимости (27).

Приращение предельной амплитуды (7Ка за счёт остаточных напряжений

во впадинах концентратора при любом среднем напряжении СГт определяется зависимостью

_/т\

где Ц/а - коэффициент влияния остаточных напряжений на предельную

амплитуду при среднем напряжении <Тт . Коэффициент Ц/^ при <Тт > СГ^ вычисляется по формуле

(32)

полученной из геометрических соображений с использованием данных

у. _/ "I _

рисунка 9. При Ст < (Ут величину у/^ следует положить равной , что

следует из диаграмм предельных амплитуд цикла напряжений детали с концентратором напряжений (рисунок 9).

Таким образом, приращение предельной амплитуды детали за счёт

остаточных напряжений для любого среднего напряжения <7т представляется

возможным вычислить по зависимости (31) при известных механических

характеристиках материала СТ, 5к. Входящие в (31) значения н

&ост определяются по формулам (32) и (24) с использованием зависимости (30)

для среднего напряжения <7т, при котором начинается локальная текучесть, и

(25) - для критической глубины £ ^распространяющейся трещины усталости

сплошной детали и (26) - для полой детали.

По изложенному выше методу построена диаграмма (рисунок 10) предельных амплитуд для образцов прямоугольного поперечного сечения с V-образным надрезом, изготовленных из стали 45. Предел выносливости исследованной стали 45 при растяжении-сжатии в случае симметричного цикла

(сг_,р) составляет 240 МПа, который откладывается по оси (Уа. По оси <Тт

откладывается не предел прочности <Т8, как это обычно принято, а

сопротивление разрыву =1010 МПа. Далее проводится схематизированная по линейному закону диаграмма предельных амплитуд цикла для материала (прямая 1). Справа диаграмма ограничивается условием текучести (прямая 5).

Затем строится диаграмма (ломаная прямая 2, 3) для упрочнённой детали с концентратором напряжений. Левая часть (прямая 2) этой диаграммы

проводится параллельно диаграмме 1 материала, уменьшая амплитуду в Ка

раз, где Ка - эффективный коэффициент концентрации напряжений. В нашем

случае Ка =1,55, тогда предел выносливости детали при симметричном цикле

ад_ГР =154 МПа. Точка А возникновения пластических деформаций в концентраторе находится на пересечении прямых 2 и 6. Здесь штриховая

Рисунок 10 - Диаграммы предельных амплитуд цикла: / - материала; 2,3 - неупрочнённой детали; 4 - упрочнённой детали; 5,6-по текучести

прямая 6 ограничивает текучесть. Далее предполагается, что среднее напряжение в надрезе с ростом статической нагрузки из-за течения материала не увеличивается, поэтому правая часть (прямая 3.) диаграммы предельных

амплитуд цикла проводится параллельно оси <7т .

Для построения диаграммы предельных амплитуд цикла упрочнённой детали (прямая 4) по формуле (27) вычисляется предел выносливости детали с

остаточными напряжениями. Приняв Ц/а =0,36 и найденные из эксперимента <Гост= -134 МПа, получим (Х^ =202 МПа. Эта величина откладывается по оси

<7а и проводится прямая 4, параллельная диаграмме материала - это и будет

диаграмма предельных амплитуд цикла для упрочнённой детали с концентратором. На рисунке 10 точками показаны экспериментальные данные. Можно видеть, что эксперимент достаточно хорошо согласуется с принятой диаграммой предельных амплитуд цикла, поэтому предложенный подход может быть использован в практических расчётах, причём и при других типах деформации.

Т Т

Формула (32) справедлива при <ХИ > <Тт. Если же СТт < (7т, то

коэффициент Ц/^ =0,36 для случая, когда через концентратор не передаётся

сила. Значение сопротивления разрыву ^ можно вычислить по формуле

Бк =сгв (1 + 1,35^), (33)

где <Тв - предел прочности материала, Ц/ - относительное остаточное сужение

после разрушения (в долях).

Влияние температуры на остаточные напряжения и сопротивление усталости исследовали на сплошных и полых цилиндрических образцах с надрезами полукруглого профиля при изгибе с вращением и на образцах

прямоугольного поперечного сечения с надрезами У-образного профиля, имитирующих ёлочный замок лопатки ГТД при асимметричном цикле растяжения-сжатия. Установлено, что повышенная температура приводит к снижению остаточных напряжений в поверхностном слое детали. Оставшиеся после воздействия температуры остаточные напряжения можно определить, используя расчётно-экспериментальный метод, изложенный в разделе 3. На рисунке 5 представлены результаты расчётов и экспериментальные данные для образцов из стали ЭИ961, которые имеют удовлетворительное совпадение. Результаты испытаний на усталость показали, что формулу (27) можно использовать для вычислений приращения предела выносливости упрочнённых деталей при повышенных температурах, заложив в неё оставшиеся после воздействия температуры напряжения.

Рассматривалось влияние остаточных напряжений на предел выносливости упрочнённых поверхностным пластическим деформированием цилиндрических образцов с такими концентраторами напряжений как надрез, галтель, напрессованная втулка и резьба. Концентраторы изготавливались как до упрочнения (галтель), так и после упрочнения (надрез и резьба) образца.

Эффективный коэффициент концентрации напряжений К^ для надрезов,

галтелей и свободной резьбы (без гайки) вычислялся по формуле (34), в которой

- коэффициент чувствительности к концентрации напряжений, ССа -

теоретический коэффициент концентрации напряжений, определявшиеся по

справочной литературе. Коэффициент Ка для напрессованной втулки и резьбы

с гайкой определялся по данным литературных источников

+1) (34)

Было установлено, что коэффициенты Ц/^ для образцов с близкими

теоретическим и эффективным коэффициентами концентрации (надрез, галтель) отличаются незначительно. Для образцов с напрессованной втулкой

коэффициент Ц/ заметно (в 1,4 раза) меньше, чем для других концентраторов

напряжений. Это объясняется тем, что через напрессованную втулку передаётся

усилие и коэффициенты концентрации <Ха и Ка в этом случае заметно выше,

чем для надреза и галтели.

Линейная аппроксимация методом наименьших квадратов значений коэффициента влияния остаточных напряжений на предел выносливости по

разрушению Ц/а от величины теоретического и эффективного коэффициентов

концентрации напряжений (Ха и Ка даёт для описанных в настоящем исследовании экспериментов следующие зависимости:

Ц/а =0,612 - 0,081 <Ха, (35)

у7а =0,514 - 0,065 Ка . (36)

Таким образом, для прогнозирования приращения предела выносливости при изгибе и растяжении-сжатии в случае симметричного цикла упрочнённых

деталей с различной степенью концентрации напряжений представляется возможным использовать формулу (27), коэффициент Ц/а в которой

определяется по зависимостям (35) или (36) по известным теоретическому ОС,а

или эффективному Ка коэффициентам концентрации напряжений.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В результате проведённых исследований решена крупная научная проблема, имеющая важное хозяйственное значение для повышения качества, надёжности и ресурса машин и механизмов. Разработанные в диссертации научные методы прогнозирования предела выносливости упрочнённых деталей с концентраторами напряжений позволяют оценивать сопротивление усталости, резко сократить проведение длительных и дорогостоящих испытаний на усталость и ползучесть, ввести полученные коэффициенты в стандартные прочностные расчёты.

В ходе диссертационного исследования получены следующие основные результаты:

1.Ha основе решения задач теории упругости разработан метод определения остаточных напряжений в плоских и цилиндрических деталях с периодическими V-образными надрезами, учитывающий изменение геометрии детали при удалении слоев материала. Для цилиндрических и плоских деталей обоснована возможность применения этого метода для деталей с одной парой боковых надрезов (плоская деталь) и с одиночным надрезом (цилиндрическая деталь). Получены простые зависимости для определения меридиональных остаточных напряжений, ответственных за повышение сопротивления усталости деталей.

2. Для плоских образцов по ГОСТ 25.502, а также для образцов, имитирующих ёлочный замок лопатки турбины ГТД, цилиндрических образцов определены коэффициенты ХР связи перемещений образца при удалении слоёв материала и остаточных напряжений.

3. Решена задача определения остаточных напряжений на дне надреза полукруглого профиля в результате перераспределения остаточных усилий гладкого цилиндрического образца.

4. Предложен расчётно-феноменологический метод, позволяющий моделировать напряжённо-деформированное состояние в поверхностно упрочнённом слое цилиндрической детали по одной экспериментально замеренной компоненте остаточных напряжений.

5. В результате расчётно-экспериментальных исследований по влиянию температурных нагрузок на релаксацию остаточных напряжений получены соотношения, позволяющие следить за процессом релаксации остаточных напряжений в упрочнённом слое при неупругом растяжении цилиндрической детали.

6. По результатам большого числа опытов при различных методах упрочнения, степенях наклёпа, размерах и формах концентраторов, асимметриях цикла напряжений обоснована возможность применения критерия оценки влияния остаточных напряжений на предел выносливости по разрушению

поверхностно упрочнённой детали с концентратором - среднеинтегральные остаточные напряжения, вычисляемые по толщине поверхностного слоя, равной критической глубине нераспространяющейся трещины усталости.

7. Подтверждено, что глубина нераспространяющейся трещины усталости в упрочнённо \ детали с концентратором определяется размерами поперечного сечения и ^е зависит от вида поверхностного упрочнения, материала, последовательности изготовления и упрочнения концентратора, наклёпа, типа и размеров концентратора, величины сжимающих остаточных напряжений, типа деформации и асимметрии цикла напряжений.

8. Установлено, что для исследованных видов поверхностного упрочнения (пневмо- и гидродробеструйная обработка, обкатка роликом, алмазное выглаживание, обработка микрошариками, азотирование), различных материалов (стали 30ХГСА, 12Х18Ш0Т, ЭИ961, ВНС40, 38Х2МЮА, 40Х, 45, 40; сплавы ЭИ43Б7, В93, В95, Д16Т), степеней равномерного и неравномерного наклёпа, величин (118-1530 МПа) и характера распределения сжимающих остаточных напряжений, типов и размеров концентраторов, поперечных размеров деталей прогнозирование предела выносливости можно проводить по

критерию среднеинтегральных остаточных напряжений АРЯ — Ц/р \<Уост | • В

случае симметричного цикла при теоретическом 0^=2,6-3,8 и эффективном

Ка= 2,3-2,8 (соэффициентах концентрации коэффициент влияния остаточных напряжений по предложенному критерию составляет при изгибе и растяжении-сжатии Ц/а-й,Ъ6.

9. Предложен и апробирован метод построения диаграммы предельных амплитуд цикла и расчёта предельной амплитуды упрочнённых деталей с концентраторами в случае асимметричного цикла напряжений.

10. Установлено, что критерий среднеинтегральных остаточных напряжений может быть использован для прогнозирования предела выносливости и в случае работы детали при повышенной температуре, но при этом в расчётах следует использовать остаточные напряжения детали в конце её ресурса, то есть с учётом релаксации. Эти напряжения можно определить разработанным в диссертации расчётно-экспериментальным методом исследования релаксации остаточных напряжений при высоких температурах вследствие ползучести.

11. Экспериментально подтверждены закономерности распределения остаточных напряжений, выявленные расчётом по первоначальным деформациям: повышение остаточных напряжений на поверхности концентратора и уменьшение толщины слоя с сжимающими напряжениями при увеличении теоретического коэффициента концентрации, повышение остаточных напряжений в области концентратора с увеличением толщины упрочнённого слоя, увеличение остаточных напряжений гладкой детали с увеличением размеров поперечного сечения.

12. Уменьшением предела выносливости, локализацией очага разрушения, параметрами зоны упрочнения образцов с одиночным кольцевым следом от обкатного ролика подтверждено выявленное расчётным путём возникновение

растягивающих остаточных напряжений при упрочнений малых по протяжённости зон деталей.

13. Разработан метод прогнозирования предела выносливости упрочнённых деталей с различными концентраторами напряжений по известным теоретическому или эффективному коэффициентам концентрации.

Основное содержание диссертации опубликовано: в монографиях:

1. Павлов, В.Ф. Расчёт остаточных напряжений в деталях с концентраторами напряжений по первоначальным деформациям /В.Ф.Павлов,

A.К.Столяров, В.С.Вакулюк, В.А.Кирпичёв. — Самара: ООО «Изд-во СНЦ», 2008. - 124 с.

2. Павлов, В.Ф. Остаточные напряжения и сопротивление усталости упрочненных деталей с концентраторами напряжений / В.Ф. Павлов,

B.А. Кирпичёв, В.Б. Иванов. - Самара: ООО «Изд-во СНЦ», 2008. - 64 с.

в рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Министерства образования науки Российской Федерации:

3. Кирпичёв, В.А. Использование критерия остаточных напряжений для прогнозирования сопротивления усталости деталей при повышенных температурах /В.А.Кирпичёв // Вестник Сам. гос. аэрокосм, ун-та. - 2006. -№2(10).-Ч. 2.-С. 87-90.

4. Кирпичёв, В.А. Остаточные напряжения и предельная амплитуда упрочнённых деталей с концентраторами при асимметричном цикле /В.А.Кирпичёв // Вестник Сам. гос. аэрокосм, ун-та. - 2006. - №3(11). - С. 21-24.

5. Павлов, В.Ф. Влияние вида концентратора на зависимость предела выносливости упрочнённых деталей от остаточных напряжений / В.Ф.Павлов, В.А.Кирпичёв // Вестник Сам. гос. аэрокосм, ун-та. - 2006. - №3(11). - С. 31-44.

6. Павлов, В.Ф. Остаточные напряжения и сопротивление усталости при растяжении-сжатии в условиях концентрации напряжений / В.Ф. Павлов, В.А. Кирпичёв, Н.И. Яковенко, Д.В. Иванов // Известия вузов. Авиационная техника. - 2007. - №4. - С. 66-67.

7. Павлов, В.Ф. Влияние распределения остаточных напряжений гладкой детали на дополнительные напряжения при опережающем поверхностном пластическом деформировании / В.Ф. Павлов, В.А. Кирпичёв, Е.А. Денискина, О.Ю. Семёнова // Вестник Сам. гос. аэрокосм, ун-та. - 2008. - №1(4). - С. 139146.

8. Кирпичёв, В.А. Остаточные напряжения и сопротивление усталости цилиндрических винтовых пружин /В.А. Кирпичёв, B.C. Вакулюк, Ю.Н. Сургутанова, О.В. Каранаева // Вестник Самар. гос. техн. ун-та. Сер.Физ.-мат. науки. - 2008. - № 2 (17). - С. 254-257.

9. Кирпичёв, В.А. Прогнозирование предела выносливости поверхностно упрочнённых деталей с концентраторами при различных видах деформации / В.А. Кирпичёв // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. - 2008. - № 3 (7). - С. 138-142.

10. Саушкин, М.Н. Расчётно-экспериментальное исследование устойчивости остаточных напряжений в упрочнённом слое цилиндрического изделия к температурным нагрузкам / М.Н. Саушкин, В.А. Кирпичёв, О.С. Афанасьева, Д.В. Иванов // Вестник Самар. гос. техн. ун-та. Сер.Физ.-мат. науки. - 2009. - № 1 (18).-С. 101-113.

11. Саушкин, М.Н. Феноменологический подход к моделированию напряжённо-деформированного состояния в поверхностно упрочнённом слое цилиндрического изделия / М.Н. Саушкин, В.А. Кирпичёв, В.А. Смыслов // Вестник Самар. гос. техн. ун-та. Сер.Физ.-мат. науки. - 2009. - Na 1 (18). -С. 159-168.

12. Павлов, В.Ф. Определение остаточных напряжений в цилиндрических образцах с V-образными надрезами / В:Ф. Павлов, В.А. Кирпичёв, Ю.И. Кольцун // Известия вузов. Авиационная техника. - 1986. - №4. - С. 92-95.

13. Павлов, В.Ф. Влияние остаточных напряжений на предел выносливости при асимметричном цикле в случае растяжения-сжатия/ В.Ф. Павлов, В.А. Кирпичёв, Б.В.Минин, В.И.Лапин // Известия вузов. Машиностроение. - 1989. - №8. - С. 14-18.

14. Павлов, В.Ф. Остаточные напряжения в образцах прямоугольного сечения с надрезами V-образного профиля/ В.Ф. Павлов, В.А. Кирпичёв, С.А. Бордаков // Известия вузов. Авиационная техника. - 1989. - №9. - С. 6-10.

в других изданиях:

15. Павлов, В.Ф. Определение остаточных напряжений в плоских образцах с V-образными надрезами / В.Ф. Павлов, В.А, Кирпичёв, Ю.И. Кольцун П Современные проблемы строительной механики и прочности летательных аппаратов. Тезисы докладов II Всесоюзной конференции 1-3 июля 1986 г. - Куйбышев, 1986. - С. 106.

16. Оценка предельной амплитуды цикла напряжений резьбовых деталей по остаточным напряжениям/ В.Ф. Павлов, Г.В. Коновалов, Б.В. Минин, В.А. Кирпичёв // «Авиационная промышленность». - 1992. - №2. - С. 8-11.

17. Павлов, В.Ф. Прогнозирование предела выносливости упрочнённых образцов с концентраторами при нормальной температуре I В.Ф. Павлов, В.А. Кирпичёв, B.C. Вакулюк // Физика прочности и пластичности материалов: Труды XVII Международной конференции. - Самара, 2009. - С. 233.

18. Кирпичёв, В.А. Прогнозирование сопротивления усталости упрочнённых поверхностным пластическим деформированием деталей при повышенных температурах / В.А. Кирпичёв, М.Н. Саушкин, Д.В. Иванов // Физика прочности и пластичности материалов: Труды XVII Международной конференции. - Самара, 2009. - С. 232.

19. Саушкин, М.Н. Напряжённо-деформированное состояние поверхностно упрочнённого слоя цилиндрического изделия / М.Н. Саушкин, В.А. Кирпичёв, В.А. Смыслов // Физика прочности и пластичности материалов: Труды XVII Международной конференции. - Самара, 2009. - С. 231.

20. Кирпичёв, В.А. Влияние степени концентрации напряжений при прогнозировании сопротивления усталости упрочнённых деталей / В.А. Кирпичёв, О.В. Каранаева, О.Ю. Семёнова // Ресурс и диагностика материалов и конструкций: Тезисы докладов ^Российской научно-технической конференции. - Екатеринбург, 2009. - С. 129.

21. Кирпичёв, В.А. К математическому моделированию полей пластических деформаций, возникающих при различных видах упрочняющей

обработки / В.А. Кирпичёв, М.Н. Саушкин, В.А. Смыслов //Математическое моделирование физических, экономических, технических, социальных систем и процессов: Труды седьмой международной конференции. - Ульяновск, 2009. -С. 116-117.

22. Кирпичёв, В.А. Расчётно-экспериментальное моделирование остаточных напряжений в полых цилиндрических деталях после дробеструйной обработки / В.А. Кирпичёв, М.Н. Саушкин // Математическое моделирование физических, экономических, технических, социальных систем и процессов: Труды седьмой международной конференции. - Ульяновск, 2009. - С. 118-119.

23. Павлов, В.Ф. Остаточные напряжения и предел выносливости упрочнённых деталей с концентраторами при различных видах' упрочнения / В.Ф. Павлов, В.А. Кирпичёв, Е.А. Денискина, В.К. Шадрин, О.В. Каранаева // Надёжность и долговечность машин и сооружений: Международный научно-технический сборник. - Киев, 2008. - Вып. № 30. - С. 108-113.

24. Кирпичёв, В.А. Влияние остаточных напряжений на предельную амплитуду упрочнённых деталей при различной асимметрии цикла /

B.А. Кирпичёв, В.Ф. Павлов, Н.И. Яковенко, B.C. Вакулюк, В.Б. Иванов // Надёжность и долговечность машин и сооружений: Международный научно-технический сборник. - Киев, 2008. - Вып. № 30. - С. 69-75.

25. Кирпичёв, В.А. Влияние асимметрии цикла на предельную'амплитуду упрочнённых деталей / В.А. Кирпичёв, Д.В. Иванов, H.A. Сургутанов // Актуальные проблемы современной науки. Естественные науки: Труды 4-го Международного форума (9-й Международной конференции). - Ч. 1-3. Математика. Математическое моделирование. Механика. - Самара, 2008. -

C. 218-222.

26. Моделирование остаточного напряжённого состояния поверхностного слоя упрочнённых деталей по первоначальным деформациям / В.Ф. Павлов, А.К. Столяров, B.C. Вакулюк, В.А. Кирпичёв // Самар. гос аэрокосм, ун-т. - Самара, 2008. - 68 с. - Деп. ВИНИТИ РАН 07.07.2008 № 584-В2008.

27. Кирпичёв, В.А. Оптимизация режимов упрочнения маложёстких деталей ГТД / В.А. Кирпичёв, A.C. Букатыи, В.Ю. Поленов // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды пятой Всероссийской научной конференции с международным участием. - Ч. 1. - Самара, 2008. - С. 132-135.

28 Кирпичёв, В.А. Прогнозирование сопротивления усталости упрочнённых деталей с различными концентраторами напряжений / В.А. Кирпичёв, А.П. Филатов, 0.10. Семёнова, A.B. Чирков // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды пятой Всероссийской научной конференции с международным участием. - Ч. 1. - Самара, 2008. - С. 143-147.

29. Кирпичёв, В.А. Релаксация остаточных напряжений в образцах с надрезами из сплавов ЭИ698ВД и ЖС6У / В.А. Кирпичёв, Д.В. Иванов, В.П. Сазанов, Н.И. Яковенко // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды пятой Всероссийской научной конференции с международным участием. - Ч. 1. - Самара, 2008. - С. 139-143.

30. Кирпичёв, В.А. Прогнозирование предела выносливости упрочнённых деталей при различных деформациях / В.А. Кирпичёв, B.C. Вакулюк, В.К. Шадрин, A.B. Чирков // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды пятой Всероссийской научной конференции с международным участием. - Ч. 1.-Самара, 2008.-С. 135-139.

31. Павлов, ь.и>. Особенности распределения остаточных напряжений в цилиндрических деталях с отверстием после дробеструйной обработки / В.Ф. Павлов, ¡В.А. Кирпичёв, О.Ю. Семёнова, A.B. Чирков // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды пятой Всероссийской научной конференции с международным участием. - Ч. 1. - Самара, 2008. - С. 229-232.

32. Павлов, В.Ф. Связь остаточных напряжений и предела выносливости| упрочнённых деталей различного диаметра / В.Ф. Павлов,

B.А. Кирпичё^, В.П. Сазанов, О.Ю. Семёнова, A.B. Чирков П Проблемы динамики и ( прочности в газотурбостроении: Тезисы докладов третьей международной научно-технической конференции. - Киев. Украина, 2007. -

C. 149-150. 1

33. Павлов, В.Ф. Остаточные напряжения и предел выносливости упрочнённых деталей с концентраторами при различных видах нагружения / В.Ф. Павлов, В.А. Кирпичёв, Е.А. Денискина, В.К. Шадрин, О.В. Каранаева // Проблемы динамики и прочности в газотурбостроении: Тезисы докладов третьей международной научно-технической конференции. - Киев. Украина, 2007. - С. 147-148.

34. Кирпичёв, В.А. Влияние остаточных напряжений на предельную амплитуду упрочнённых деталей при различной асимметрии цикла / В.А. Кирпичёв, В.Ф.Павлов, Н.И. Яковенко, B.C. Вакулюк, В.Б.Иванов // Проблемы динамики и прочности в газотурбостроении: Тезисы докладов третьей международной научно-технической конференции. - Киев. Украина, 2007. - С. 83-84.

35. Кирпичёв, В.А. Влияние степени концентрации напряжений на зависимость предела выносливости детали от остаточных напряжений / В.А. Кирпичёв, В.Ф. Павлов, А.П. Филатов, Ю.Н. Сургутанова, Д.В. Иванов // Проблемы динамики и прочности в газотурбостроении: Тезисы докладов третьей международной научно-технической конференции. - Киев. Украина, 2007.-С. 81-82.

36. Павлов, В.Ф. Влияние масштабного фактора на сопротивление усталости упрочнённых деталей с концентраторами напряжений / В.Ф. Павлов, В.А. Кирпичёв, А.П. Филатов, В.В. Сазанов, О.П. Альбекова // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды четвёртой Всероссийской научной конференции с международным участием. - Ч. 1. - Самара, 2007. - С. 174-177.

37. Павлов, В.Ф. Закономерности распределения остаточных напряжений в упрочнённых цилиндрических деталях с отверстием различного диаметра / В.Ф. Павлов, В.А. Кирпичёв, В.Б. Иванов, О.Ю. Семёнова, Е.А. Денискина // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды четвёртой Всероссийской научной конференции с международным участием. -Ч. 1. - Самара, 2007. - С. 171-174.

38. Кирпичёв, В.А. Остаточные напряжения и предел выносливости деталей с концентраторами напряжений при центральном растяжении-сжатии / В.А. Кирпичёв, В.К. Шадрин, Н.И. Яковенко, A.B. Чирков // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды четвёртой Всероссийской научной конференции с международным участием. - Ч. 1. -Самара, 2007. - С. 124-125.

39. Кирпичёв, В.А. Прогнозирование предела выносливости упрочнённых деталей с концентраторами напряжений при повышенных

температурах / В.А. Кирпичёв, В.П. Сазанов, B.C. Вакулюк, Д.В. Иванов // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды четвёртой Всероссийской научной конференции с международным участием. - Ч. 1. -Самара, 2007.-С. 122-123.

40. Павлов, В.Ф. Остаточные напряжения и предел выносливости упрочнённых деталей с концентраторами при повышенных температурах / В.Ф. Павлов, В.А. Кирпичёв, B.C. Вакулгок, A.B. Чирков // Проблемы и перспективы развития двигателестроения: Материалы докладов международной научно-технической конференции. - Ч. II. - Самара, 2006. - С. 67-68.

41. Павлов, В.Ф. Прогнозирование предела выносливости при изгибе упрочнённых деталей с концентраторами напряжений / В.Ф. Павлов, В.А. Кирпичёв, В.Б. Иванов, О.Ю. Семёнова // Проблемы и перспективы развития двигателестроения: Материалы докладов международной научно-технической конференции. - Ч. И. - Самара, 2006. - С. 66-67.

42. Павлов, В.Ф. Прогнозирование предельной амплитуды упрочнённых деталей с концентраторами в случае асимметричного цикла нагружения / В.Ф. Павлов, В.А. Кирпичёв, Н.И. Яковенко // Проблемы и перспективы развития двигателестроения: Материалы докладов международной научно-технической конференции. - Ч. II. - Самара, 2006. - С. 64-65.

43. Павлов, В.Ф. Остаточные напряжения и предел выносливости при изгибе деталей с концентраторами напряжений / В.Ф. Павлов, В.А. Кирпичёв,

B.К. Шадрин, О.Ю. Семёнова // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды III Всероссийской научной конференции. - Ч. 1.- Самара, 2006. -

C. 150-151.

44. Павлов, В.Ф. Прогнозирование предела выносливости упрочнённых деталей с концентраторами напряжений при растяжении-сжатии / В.Ф. Павлов, В.А. Кирпичёв, Н.И. Яковенко, А.П. Филатов, A.B. Чирков II Математическое моделирование и краевые задачи: Труды III Всероссийской научной конференции. - 4.1. - Самара, 2006. - С. 152-153.

45. Кирпичёв, В.А. Влияние остаточных напряжений на предел выносливости детали при различной степени концентрации / В.А. Кирпичёв,

A.П. Филатов, О.В. Каранаева, Д.В. Иванов // Проблемы и перспективы развития двигателестроения: Труды Международной научно-технической конф. (24-26 июня 2009 г.). - 4.2. - Самара, 2009. - С. 178-179.

46. Кирпичёв, В.А. Моделирование упрочнённого поверхностного слоя маложёстких деталей ГТД / В.А. Кирпичёв, A.C. Букатый, В.К. Шадрин, Н.И. Яковенко Н Проблемы и перспективы развития двигателестроения: Труды Международной научно-технической конф. (24-26 июня 2009 г.). — 4.2. — Самара, 2009.-С. 175-176.

47. Кирпичёв, В.А. • Исследование степени наклёпа и сопротивления усталости сплава ЭИ968 после упрочнения стеклянными и стальными микрошариками/ В.А. Кирпичёв, A.A. Иванов, A.C. Букатый, О.Ю. Семёнова И Проблемы и перспективы развития двигателестроения: Труды Международной научно-технической конф. (24-26 июня 2009 г.). - 4.2 - Самара, 2009.-С. 180-181.

48. Павлов, В.Ф. Прогнозирование приращения предела выносливости упрочнённых деталей по остаточным напряжениям / В.Ф. Павлов,

B.А. Кирпичёв, B.C. Вакулюк // Проблемы и перспективы развития

двигателестроения: Труды Международной научно-технической конф. (24-26 июня 2009 г.). - 4.2. - Самара, 2009. - С. 163-165.

49. Кирпичёв, В.А. Остаточные напряжения в детали при опережающем поверхностном пластическом деформировании / В.А. Кирпичёв, О.Ю. Семёнова, Е.А. Денискина // Высокие технологии в машиностроении: Тезисы докладов Всероссийской научно-технической интернет-конференции с международным участием (22-25 октября 2008 г.)' - Самара, 2008. - С. 37-39.

50. Кирпичёв, В.А. Выбор оптимального режима пневмодробеструйной обработки по критерию среднеинтегральных остаточных напряжений / В.А. Кирпичёв, A.C. Букатый, О.Ю. Семёнова, В.В. Лунин // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды шестой Всероссийской научной конференции с международным участием (1-4 июня 2009 г.). - 4.1. - Самара, 2009. - С. 118-120.

51. Кирпичёв, В.А. Конечно-элементное моделирование поверхностного слоя деталей, подвергаемых упрочнению методами поверхностного пластического деформирования / В.А. Кирпичёв, A.C. Букатый,

B.К. Шадрин, Н.И. Яковенко // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды шестой Всероссийской научной конференции с международным участием (1-4 июня 2009 г.). - 4.1. - Самара, 2009. - С. 121-122.

52. Кирпичёв, В.А. Выбор оптимальных режимов поверхностного упрочнения трубопроводов холодильных машин по критерию среднеинтегральных остаточных напряжений/ В.А. Кирпичёв, С.М. Лёжин, О.В. Каранаева, П.А. Даниленко // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды шестой Всероссийской научной конференции с международным участием (1-4 июня 2009 г.). - 4.1. - Самара, 2009. - С. 123-126.

53. Кирпичёв, В.А. Сопротивление усталости упрочнённых деталей при различной степени концентрации напряжений / В.А. Кирпичёв, А.П. Филатов, Ю.Н. Сургутанова, В.Б. Иванов // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды шестой Всероссийской научной конференции с международным участием (1-4 июня 2009 г:). - 4.1. - Самара, 2009. - С. 126-131.

54. Влияние остаточных напряжений на предел выносливости в условиях концентрации напряжений при повышенных температурах / В.Ф. Павлов,

C.А. Бордаков, В.А. Кирпичёв [и др.] // Надёжность и долговечность машин и сооружений: Международный научно-технический сборник. - Киев, 2006. -Вып. №27.-С. 16-21.

Подписано в печать 19 октября 2009 г. Формат 60x84 1/16, Бумага офсетная.

Усл. п. л. 2,25. Тираж 100 экз. Отпечатано с готового оригинал-макета Издательство Самарского государственного аэрокосмического университета 443086, Московское шоссе,34, СГАУ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Причины и факторы, способствующие возникновению остаточных напряжений.

1.2 Методы определения остаточных напряжений в деталях с концентраторами напряжений.

1.3 Влияние остаточных напряжений на сопротивление усталости и прогнозирование предела выносливости.

1.4 Выводы и задачи исследования.

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ДЕТАЛЯХ

С КОНЦЕНТРАТОРАМИ НАПРЯЖЕНИЙ.

2.1 V-образные концентраторы в плоских деталях.

2.1.1 Решение задачи теории упругости о связи остаточных напряжений и перемещений, возникающих при удалении слоев впадины концентратора плоской детали.

2.1.2 Программа расчёта меридиональных остаточных напряжений в плоских деталях с периодическими симметричными боковыми надрезами V-образного профиля.

2.1.3 Результаты расчёта коэффициентов ХР.

2.2 V-образные надрезы в цилиндрических деталях.

2.2.1 Результаты расчёта коэффициентов ХР.

2.3 Резьбовые детали.

2.4 Определение дополнительных напряжений в образцах с надрезом полукруглого профиля.

2.5 Выводы по разделу.

3 КИНЕТИКА НАПРЯЖЁННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ В ПОВЕРХНОСТНО УПРОЧНЁННОМ СЛОЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ДЕТАЛИ В УСЛОВИЯХ ПОЛЗУЧЕСТИ.

3.1 Феноменологический подход к моделированию напряжённо-деформированного состояния в упрочнённом слое детали.

3.1.1 Схема расчёта напряжённо-деформированного состояния в поверхностно упрочнённом слое цилиндрической детали при изотропном упрочнении.

3.1.2 Схема расчёта напряжённо-деформированного состояния в поверхностно упрочнённом слое цилиндрической детали при анизотропном упрочнении.

3.1.3 Методика идентификации параметров модели восстановления напряжённо-деформированного состояния в упрочнённом слое

3.1.4 Результаты расчётов.

3.2 Расчётно-экспериментальное исследование влияния температурных нагрузок на релаксацию остаточных напряжений.

3.2.1 Метод расчёта процесса релаксации остаточных напряжений в поверхностно упрочнённом слое цилиндрической детали.

3.2.2 Результаты расчётов и анализ.

3.3 Выводы по разделу.

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ НА УСТАЛОСТЬ.

4.1 Методики измерения остаточных напряжений в образцах и деталях. 126 4.1.1 Установка, приспособления, электролиты для определения остаточных напряжений.

4.2 Методика проведения и оборудование для испытаний на усталость

4.3 Материалы, образцы, виды упрочняющей обработки.

4.4 Теория влияния остаточных напряжений на сопротивление усталости в условиях концентрации напряжений.

4.5 Выводы по разделу.

5 ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ОСТАТОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПРЕДЕЛА ВЫНОСЛИВОСТИ.

5.1 Методы поверхностного упрочнения, материал, последовательность образования концентратора.

5.2 Наклёп.

5.3 Короткие зоны упрочнения.

5.4 Резьбовые детали.

5.5 Выводы по разделу.

6 ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ФАКТОРОВ НА ОСТАТОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПРЕДЕЛА ВЫНОСЛИВОСТИ.

6.1 Тип концентратора.

6.2 Размеры поперечного сечения детали.

6.3 Выводы по разделу.

7 ВЛИЯНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ФАКТОРОВ НА ОСТАТОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПРЕДЕЛА ВЫНОСЛИВОСТИ.

7.1 Тип деформации.

7.2 Асимметрия цикла напряжений.

7.3 Рабочая температура.

7.4 Степень концентрации.

7.5 Выводы по разделу.

Снижение материальных и трудовых затрат при создании и изготовлении более совершенных машин с одновременным повышением их срока службы, надёжности, снижение веса изделий являются основными задачами современного машиностроения, транспорта, авиа- и ракетостроения.

Усложнение функциональных возможностей, повышение требований к надёжности, долговечности и материалоёмкости конструкций приводит к появлению всё большего числа деталей сложной формы с резкими концентраторами напряжений. Применение высокопрочных современных материалов значительно повысило прочность таких деталей при статических нагрузках, но повысить нижнюю границу сопротивления усталости во многих случаях не удаётся в силу большой чувствительности высокопрочных материалов к концентрации напряжений.

Конструктивные методы повышения прочности при переменных нагрузках приводят к увеличению веса конструкций и числа комплектующих, усложнению технологии изготовления, ухудшают унификацию и стандартизацию. Поэтому основным резервом повышения сопротивления усталости деталей с концентраторами напряжений является применение современных видов и средств упрочняющих технологий. Ряд проблем сопротивления усталости в связи с действием остаточных напряжений требует дальнейшего изучения: влияние асимметрии цикла, масштабного фактора, различной степени концентрации напряжений, рабочих температур, влияние ряда факторов качества поверхностного слоя, среди которых остаточные напряжения играют основную роль. При работе деталей в области нормальных температур остаточные напряжения сжатия в поверхностном слое повышают сопротивление усталости, особенно возрастает влияние остаточных напряжений в местах концентрации напряжений. При работе деталей в области высоких температур следует учитывать релаксацию остаточных напряжений. Работы последних лет в области механики остаточных напряжений позволили выяснить влияние технологических факторов на уровень остаточных напряжений. Предпринимались попытки оценить влияние остаточных напряжений на предел выносливости упрочнённых образцов и деталей с концентраторами. Но известные из литературных источников данные об оценке приращения предельной амплитуды разобщены, имеют большой разброс, а порой противоречивы. Поэтому оценка влияния остаточных напряжений на сопротивление усталости деталей является актуальной задачей теории и практики производства деталей машин.

Настоящая диссертация посвящена разработке научных методов прогнозирования сопротивления усталости упрочнённых деталей с концентраторами напряжений при нормальной и повышенной температурах. В ней разработан метод определения остаточных напряжений в плоских образцах и деталях с V-образными надрезами, работающих при симметричном и асимметричном циклах нагружения, получены количественные соотношения между остаточными напряжениями и пределом выносливости деталей с концентраторами. Развит известный феноменологический подход, позволяющий определять трёхмерное распределение остаточных напряжений, в результате чего получены решения задачи восстановления полей остаточных напряжений и пластических деформаций по одной известной из эксперимента компоненте остаточных напряжений, а также задачи математического моделирования процесса релаксации остаточных напряжений в упрочнённом слое цилиндрических деталей при ползучести, проведена оценка приращения предельной амплитуды деталей при изгибе, кручении, растяжении-сжатии. Полученные результаты позволяют прогнозировать предел выносливости упрочнённых деталей с концентраторами напряжений при нормальной и повышенной температурах, сократить длительные и дорогостоящие испытания на усталость, ввести полученные результаты в практику прочностных расчётов.

Целью данной работы является разработка научных методов прогнозирования сопротивления усталости упрочнённых деталей с концентраторами напряжений при нормальной и повышенной температурах на основе исследования остаточных напряжений с учётом влияния различных технологических, конструктивных и эксплуатационных факторов.

Диссертация состоит из введения, семи разделов и заключения.

7.5 Выводы по разделу

7.5.1 Изучено влияние эксплуатационных факторов таких как тип деформации, асимметрия цикла напряжений, рабочая температура и степень концентрации на остаточные напряжения и сопротивление усталости.

7.5.2 Для всех представленных типов концентраторов и материалов коэффициент ц7т при кручении различается незначительно, как показали исследования других авторов, и составляет в среднем 0,181. Закономерности влияния сжимающих остаточных напряжений на предел выносливости при изгибе справедливы и для кручения, но коэффициент ц7г в два раза меньше, чем цГ^.

7.5.3 Разработан метод расчёта предельной амплитуды и построения диаграммы предельных амплитуд цикла упрочнённых деталей с концентраторами напряжений. Результаты испытаний на усталость при различной асимметрии цикла цилиндрических образцов с надрезом полукруглого профиля, резьбовых деталей хорошо согласуются с диаграммами предельных амплитуд цикла, построенными по разработанному методу.

7.5.4 На примере образцов из сплавов ЭИ698ВД и ЖС6У с V-образными надрезами, имитирующими ёлочный замок лопатки ГТД, показано, что остаточные напряжения могут быть использованы для определения приращения предельной амплитуды и в случае работы детали при повышенной температуре, но при этом следует брать остаточные напряжения детали в конце ресурса, то есть с учётом релаксации. Их можно определить либо экспериментально, путём термоэкспозиции, либо расчётно-экспериментальным методом восстановления напряжённо-деформированного состояния упрочнённой детали.

7.5.5 По результатам исследования образцов с различной степенью концентрации (аа =2,6-3,8; Ка= 2,3-2,8) предложены зависимости для вычисления коэффициента влияния остаточных напряжений на предел выносливости по известным теоретическому или эффективному коэффициентам концентрации напряжений.

8 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведённых исследований решена крупная научная проблема, имеющая важное хозяйственное значение для повышения качества, надёжности и ресурса машин и механизмов. Разработанные в диссертации научные методы прогнозирования предела выносливости упрочнённых деталей с концентраторами напряжений позволяют оценивать сопротивление усталости, резко сократить проведение длительных и дорогостоящих испытаний на усталость и ползучесть, ввести полученные коэффициенты в стандартные прочностные расчёты.

В ходе диссертационного исследования получены следующие основные результаты:

8.1. На основе решения задач теории упругости разработан метод определения остаточных напряжений в плоских и цилиндрических деталях с периодическими V-образными надрезами, учитывающий изменение геометрии детали при удалении слоёв материала. Для цилиндрических и плоских деталей обоснована возможность применения этого метода для деталей с одной парой боковых надрезов (плоская деталь) и с одиночным надрезом (цилиндрическая деталь). Получены зависимости для определения меридиональных остаточных напряжений , ответственных за усталостное разрушение деталей.

8.2. Для плоских образцов по ГОСТ 25.502, а также для образцов, имитирующих ёлочный замок лопатки турбины ГТД, цилиндрических образцов определены коэффициенты ХР связи перемещений образца при удалении слоёв материала и остаточных напряжений.

8.3. Решена задача определения остаточных напряжений на дне надреза полукруглого профиля в результате перераспределения остаточных напряжений гладкого цилиндрического образца.

8.4. Предложен расчётно-феноменологический метод, позволяющий моделировать напряжённо-деформированное состояние в поверхностно упрочнённом слое цилиндрической детали по одной экспериментально замеренной компоненте остаточных напряжений.

8.5. В результате расчётно-экспериментальных исследований по влиянию температурных нагрузок на релаксацию остаточных напряжений получены соотношения, позволяющие следить за процессом релаксации остаточных напряжений в упрочнённом слое при неупругом растяжении цилиндрической детали.

8.6. По результатам большого числа опытов при различных методах упрочнения, степенях наклёпа, размерах и формах концентраторов, асимметриях цикла напряжений обоснована возможность применения критерия оценки влияния остаточных напряжений на предел выносливости по разрушению поверхностно упрочнённой детали с концентратором — среднеинтегральное остаточное напряжение, вычисляемое по толщине поверхностного слоя, равной глубине нераспространяющейся трещины усталости.

8.7. Подтверждено, что глубина нераспространяющейся трещины усталости в упрочнённой детали с концентратором определяется только размерами поперечного сечения и не зависит от вида поверхностного упрочнения, материала, последовательности изготовления и упрочнения концентратора, наклёпа, типа и размеров концентратора, величины сжимающих остаточных напряжений, типа деформации и асимметрии цикла напряжений.

8.8. Установлено, что для исследованных видов поверхностного упрочнения (гидродробеструйная обработка, обкатка роликом, алмазное выглаживане, обработка микрошариками, азотирование), различных материалов (стали ЗОХГСА, 12Х18Н10Т, ЭИ961, ВНС40, 38Х2МЮА, 40Х, 45, 40; сплавы ЭИ43Б7, В93, В95, Д16Т), степеней равномерного и неравномерного наклёпа, величин (118-1530 МПа) и характера распределения сжимающих остаточных напряжений, типов и размеров концентраторов, поперечных размеров деталей прогнозирование предела выносливости можно проводить по критерию среднеинтегральных остаточных напряжений ДpR =Wp\^0cm\- В случае симметричного цикла при теоретическом 0^=2,6-3,8 и эффективном Ка= 2,3-2,8 коэффициентах концентрации коэффициент влияния остаточных напряжений по предложенному критерию составляет при изгибе и растяжении-сжатии ^=0,36.

8.9. Для среднеинтегральных остаточных напряжений предложен и апробирован метод построения диаграммы предельных амплитуд цикла и расчёта предельной амплитуды для упрочнённых деталей с концентраторами в случае асимметричного цикла напряжений.

8.10. Установлено, что критерий среднеинтегральных остаточных напряжений может быть использован для прогнозирования предела выносливости и в случае работы детали при повышенной температуре, но при этом в расчётах следует использовать остаточные напряжения детали в конце её ресурса, то есть с учётом релаксации. Эти напряжения можно определить разработанным в диссертации расчётно-экспериментальным методом исследования процесса релаксации остаточных напряжений при высоких температурах вследствие ползучести.

8.11. Экспериментально подтверждены закономерности распределения остаточных напряжений, выявленные расчётом по первоначальным деформациям: повышение остаточных напряжений на поверхности концентратора и уменьшение толщины слоя с сжимающими напряжениями при увеличении теоретического коэффициента концентрации, повышение остаточных напряжений в области концентратора с увеличением толщины упрочнённого слоя, увеличение остаточных напряжений гладкой детали с увеличением размеров поперечного сечения.

8.12. Уменьшением предела выносливости, локализацией очага разрушения, параметрами зоны упрочнения образцов с одиночным кольцевым следом от обкатного ролика подтверждено выявленное расчётным путём возникновение растягивающих остаточных напряжений при упрочнении малых по протяжённости зон деталей.

8.13. Разработан метод прогнозирования предела выносливости упрочнённых деталей с различными концентраторами напряжений по известным теоретическому или эффективному коэффициентам концентрации.

233

1. Аверин, В.В. Математическая модель процесса возникновения остаточных напряжений / В.В. Аверин, С.В. Карнеев, П.Н. Шмараков // Математическое моделирование и краевые задачи: Сб. науч. тр. 7 межвуз. конф. - Самара: СамГТУ, 1997. - С. 1-3.

2. Авчинников, Б.Е. Влияние поверхностного упрочнения на усталостную прочность сталей ЗОХГСА и ЗОХГСНА / Б.Е. Авчинников, Н.В. Моисеенков, И.Н. Белотелов // Поверхностный наклеп высокопрочных материалов. М.: ОНТИ, 1971. - С. 17-22.

3. Адамова, Н.А. Релаксация напряжений в крупных деталях при термической обработке / Н.А. Адамова, Ю.В. Юдин, Ю.А. Карасюк // Металловедение и термическая обработка металлов. — 1986. № 12. — С. 41-44.

4. Аксёнов, Г.И. Измерение упругих напряжений в мелкокристаллическом агрегате методом Дебая Жаррера. / Г.И. Аксёнов // Журнал прикладной физики. 1929. - №6. -Вып.2. - С. 511-520.

5. Анисимова, Н.В. Использование поверхностного упрочнения для увеличения ресурса деталей авиационной техники / Н.В. Анисимова, Е.И.Герасимов, Стародубцева. М.: ОНТИ ВИАМ, 1984. - 170 с.

6. Архипов, А.Н. Исследование остаточных напряжений в конструкцияхсложной формы методом конечных элементов / А.Н. Архипов, Ю.М. Темис // Проблемы прочности. 1980. - №7. - С. 81-84.

7. Архипов, А.Н. Определение остаточных напряжений в стержнях большой кривизны / А.Н. Архипов // Проблемы прочности. 1978. - №4. -С. 69-73.

8. Аулов, В.Ф. Влияние концентрации напряжений а оптимальную глубину упрочнения / В.Ф. Аулов, Б.Е. Авчинников // Совершенствование ремонта авиационной техники. Киев: КИИГА, -1982. - С. 10.

9. Афанасьев, Ю.А. Исследование по вибропрочности / Ю.А. Афанасьев // Сб. науч. тр. института строительной механики АН УССР. 1936. - № 9.- С. 38-53 (наукр. языке).

10. Бабичев, А.Н. Вибрационная обработка деталей / А.Н. Бабичев. М.: Машиностроение, 1974. - 133 с.

11. Балашов, Б.Ф., Влияние остаточных напряжений на сопротивление усталости сплава ЗТ9 при различных температурах / Б.Ф. Балашов, А.Н. Петухов, А.Н. Архипов // Проблемы прочности. 1981. - №7. - С. 33-37.

12. Балашов, Б.Ф. Усталостная прочность жаропрочных сплавов в связи с концентрацией напряжений, асимметрий цикла и поверхностным наклёпом / Б.Ф. Балашов, А.Н. Петухов // Проблемы прочности. 1974. -№4. - С. 82-86.

13. Балтер, М.А. Упрочнение деталей машин / М.А. Балтер. — М.Машиностроение. 1978. 184 с.

14. Балтер, М.А. Влияние структуры стали на её усталостную прочность после поверхностного пластического деформирования / М.А. Балтер // Исследования по упрочнению деталей машин; под ред. И.В. Кудрявцева.- М.: Машиностроение, 1972. С. 226-235.

15. Балтер, М.А., Повреждаемость поверхностного слоя стали при обработке роликами / М.А. Балтер, Л.Я. Гольдштейн, А.А. Чернякова // Исследования по упрочнению деталей машин; под ред. И.В. Кудрявцева.- М.: Машиностроение, 1972. С. 220-226.

16. Балтер, М.А. Упрочнение деталей машин / М.А. Балтер. М.: Машиностроение, 1987.-184 с.

17. Бате, К. Численные методы анализа и метод конечных элементов: Пер. с англ. / К. Бате, Е. Вилсон. М.: Стройиздат, 1982. - 448 с.

18. Бесман, А.И. Изменение прочностных свойств сталей при усталостном разрушении (обзор) / А.И. Бесман // Повышение прочности и долговечности деталей машин. М.: Машиностроение, 1969. -С. 284-296.

19. Биргер, И.А. Остаточные напряжения / И.А. Биргер. М.: Машгиз, 1963. - 232 с.

20. Биргер, И.А. Остаточные напряжения в элементах конструкций / И.А. Биргер // Остаточные технологические напряжения: труды II Всесоюзного симпозиума. М.: ИПМ АН СССР, 1985. - С. 5-27.

21. Биргер, И.А. Проблемы остаточных напряжений / И.А. Биргер // Остаточные напряжения и методы их регулирования: труды Всесоюзного симпозиума. М.: ИПМ АН СССР, 1982. - С. 5-17.

22. Биргер, И.А. Резьбовые соединения / И.А. Биргер, Г.Б. Иосилевич. М.: Машиностроение, 1973. -254 с.

23. Биргер, И.А. Долговечность термонапряжённых элементов машин / И.А. Биргер, М.В. Демьянушко, Ю.М. Темис // Проблемы прочности. 1975. -№12.-С. 9-16.

24. Биргер, И.А. Некоторые общие методы решения задач теории пластичности / И.А. Биргер // Прикладная математика и механика. — 1951.-Т. 15.-№6.-С. 76-80.

25. Бойцов, Б.В. Некоторые закономерности усталостных изломов образцов, упрочнённых ППД / Б.В. Бойцов, Г.Н. Кравченко // Вестник машиностроения. 1983. - №4. - С. 10-13.

26. Борисов, С.П. К расчёту характеристик сопротивления материалов усталости в зонах концентрации напряжений. / С.П. Борисов // Научный вестник МГТУ ГА. 2005. - №84. - С. 84-90.

27. Букатый, С.А. Исследование деформаций деталей, возникающих после обработки поверхностей: дис. . канд. техн. наук: 01.02.06 / Букатый Станислав Алексеевич. М., 1979. - 132 с.

28. Бутенко, В.И. Влияние технологической последовательности на качество поверхности деталей машин / В.И. Бутенко // Чистовая обработка деталей машин. — Саратов, 1984. — С. 32-37.

29. Вакулюк, B.C. Определение остаточных напряжений в шлицевых деталях: дис. . канд. техн. наук: 01.02.06 / Вакулюк Владимир Степанович. М., 1982. - 112 с.

30. Ван дер Варден Б.Л. Математическая статистика /Б.Л. Ван дер Варден. -М.: Изд-во Иностр.литер., 1960. 434 с.

31. Вишняков, Н.А. О релаксации остаточных напряжений в дуралюмине при нормальных и повышенных температурах / Н.А. Вишняков, Г.Л. Грингауз, Г.Ф. Рудзей // Проблемы прочности. — 1980. №5. — С. 50-52.

32. Вишняков, Н.А. Остаточные напряжения в образцах с отверстием при действии статических и циклических нагрузок / Н.А. Вишняков, Г.Л. Грингауз, Г.Ф. Рудзей // Проблемы прочности. 1978. - №12. -С. 98-101.

33. Вишняков Я. Д. Управление остаточными напряжениями в металлах и сплавах / Я.Д. Вишняков, В.Д. Пискарёв. М.: Металлургия, 1989. -253 с.

34. Вишняков Н.А. Расчёт кривых релаксации остаточных напряжений при нормальной и повышенной температурах / Н.А. Вишняков, Г.Ф. Рудзей // Проблемы прочности. 1982. - №5. - С. 101-103.

35. Влияние чистоты поверхности резьбы на долговечность резьбовых соединений / Я.А. Ардеев, Ю.А. Кувшинов, P.P. Мавлютов и др. // Прочность конструкций. Уфа: УАИ, 1977. - С. 138-143.

36. Гецов, Л.Б. Детали газовых турбин (материалы и прочность) / Л.Б. Гецов. Л.: Машиностроение, 1982. - 296 с.

37. Гликман, Л.А. Влияние температуры и продолжительности нагрева на снятие остаточных напряжений в аустенитной стали / Л.А. Гликман, В.П. Тэхт // Котлотурбостроение. 1948. - № 20. - С. 12-16.

38. Гликман, JI.А. Поверхностное пластическое деформирование деталей из титанового сплава ВТЗ-1 / Л.А. Гликман, Б.Г. Гуревич, В.В. Середин // Вестник машиностроения. 1977. - № 4. - С. 50-53.

39. Горохов, В.А. Обработка деталей пластическим деформированием / В.А. Горохов. Киев: Техника, 1978. - 192 с.

40. Григорьева, И.В. Определение остаточных напряжений в цилиндрических деталях: дис. . канд. техн. наук: 01.02.06 / Григорьева Инна Вадимовна. Куйбышев, 1978 - 136 с.

41. Гринченко, И.Г. Упрочнение деталей из жаропрочных и титановых сплавов / И.Г. Гринченко. — М.: Машиностроение, 1971. — 120 с.

42. Гринченко, И.Г. Современные методы и средства поверхностного упрочнения деталей / И.Г. Гринченко, Б.П. Рыковский // Поверхностный наклеп высокопрочных материалов. М.: ОНТИ, 1971. - С. 9-13.

43. Гринченко, М.В. Определение окружных остаточных напряжений в местах конструктивного концентратора / М.В. Гринченко, Ю.В. Полоскин, И.Л. Макаровский // Заводская лаборатория. 1972. - №7. -С. 868-871.

44. Гуревич, С.Е. Некоторые закономерности усталостного разрушения при наличии острых концентраторов напряжений / С.Е. Гуревич //Физико-химическая механика материалов. 1970. - №4. - С. 107-109.

45. Гуща, О.Н. Исследование полей остаточных напряжений и их изменение под влиянием циклических нагрузок неразрушающим ультразвуковым методом / О.Н. Гуща // Всесоюзный симпозиум; материалы. М.: МПМ АН СССР, 1982.-С. 152-160.

46. Давиденков, Н.Н. К вопросу о классификации и проявлении остаточных напряжений / Н.Н. Давиденков // Заводская лаборатория. — 1959. № 3. — С. 318-319.

47. Давиденков, Н.Н. Анализ напряженного состояния в шейке растянутого образца / Н.Н. Давиденков, Н.И. Спиридонова // Заводская лаборатория. 1945.-№6. -С. 583-593.

48. Дефектоскопия деталей при эксплуатации авиационной техники / под ред. П.И. Беды. М.: Воениздат, 1978. - 231 с.

49. Добровольский, И.В. Влияние концентрации напряжений на сопротивление малоцикловому разрушению / И.В. Добровольский // Проблемы прочности. 1978. - №9. - С. 24-27.

50. Егоров, В.И. Релаксация остаточных напряжений в жаропрочных сталях и сплавах / В.И. Егоров, К.Ф. Митряев, Б.И. Краморовский // Исследование обрабатываемости жаропрочных и титановых сплавов. -Куйбышев: КуАИ, 1978. С. 90-96.

51. Егоров, В.И. Повышение выносливости детали с концентраторами напряжений алмазным выглаживанием / В.И. Егоров, К.Ф. Митряев // Вестник машиностроения. 1981. - №1. - С. 47-49.

52. Егоров, В.И. Влияние алмазного выглаживания на выносливость образцов с надрезом из стали ЭИ961 / В.И. Егоров, В.Ф. Павлов // Вопросы технологии и производства летательных аппаратов: межвуз. сб. науч. тр. Куйбышев: КуАИ, 1978. - Вып.1 - С. 57-60.

53. Желдак, М.П. О рентгеновском методе определения остаточных напряжений первого рода / М.П. Желдак // Заводская лаборатория. — 1951.-С. 575-583.

54. Иванов, С.И. К определению остаточных напряжений в цилиндре методом колец и полосок / С.И. Иванов // Остаточные напряжения. — Куйбышев: КуАИ, 1971. Вып.53. - С. 32-42.

55. Иванов, С.И. Определение остаточных напряжений: дисс. . докт. техн. наук: 01.02.06 / Иванов Станислав Иванович. Куйбышев, 1972. - 308 с.

56. Иванов, С.И. Влияние остаточных напряжений и наклёпа на усталостную прочность / С.И. Иванов, В.Ф. Павлов // Проблемы прочности. 1976. - № 6. - С. 25-27.

57. Иванов, С.И. Влияние остаточных напряжений и наклёпа на усталостную прочность / С.И. Иванов, В.Ф. Павлов // Проблемы прочности. 1976. - №5. - С. 25-27.

58. Иванов, С.И. Остаточные напряжения и усталостная прочность резьбовых соединений / С.И. Иванов, Э.И. Фрейдин // Исследование, конструирование и расчёт резьбовых соединений: сб. науч. тр. Саратов, 1983. - С. 8-12.

59. Иванов, С.И. Метод сегментных срезов для определения остаточных касательных напряжений в сплошных цилиндрах / С.И. Иванов, И.В. Григорьева // Заводская лаборатория. 1977. - Т. 43 - № 41. - С. 491-492.

60. Иванов, С.И. К определению остаточных напряжений в цилиндре методом снятия части поверхности / С.И. Иванов, И.В. Григорьева // Вопросы прочности элементов авиационных конструкций. Куйбышев: КуАИ, 1971. - Вып.48. - С. 179-183.

61. Иванов, С.И. Остаточные напряжения и сопротивление усталости деталей с короткими зонами упрочнения / С.И. Иванов, В.Ф. Павлов, А.К. Столяров // Проблемы прочности. 1989. - № 10. - С. 123-125.

62. Иванов, С.И. Определение остаточных напряжений в резьбе болтов методом колец и полосок / С.И. Иванов, Н.Г. Трофимов, Э.И. Фрейдин // Вестник машиностроения. 1980. - № 5. - С. 37-39.

63. Иванов, С.И. Влияние остаточных напряжений на выносливость наклёпанного материала / С.И. Иванов, В.Ф. Павлов // Вопросы прикладной механики в авиационной технике. — Куйбышев: КуАИ, 1973. -Вып. 66.-С. 70-73.

64. Иванов, С.И. Определение остаточных напряжений в поверхностном слое цилиндра / С.И. Иванов // Вопросы прочности элементов авиационных конструкций. Куйбышев: КуАИ, 1971.- Вып.48. -С. 153-168.

65. Иванов, С.И. Определение остаточных напряжений в пластинках методом полосок / С.И. Иванов // Вопросы прочности элементов авиационных конструкций. Куйбышев: КуАИ, 1971. - Вып.48. -С. 139-152.

66. Иванов, С.И. Влияние остаточных напряжений на выносливость образцов с надрезом / С.И. Иванов, М.П. Шатунов, В.Ф. Павлов // Вопросы прочности элементов конструкций: Куйбышев, КуАИ. 1974. — Вып.1. - С. 88-95.

67. Иванов, С.И. Определение дополнительных остаточных напряжений в надрезах на цилиндрических деталях / С.И. Иванов, М.П. Шатунов, В.Ф. Павлов // Сб. науч. тр. КуАИ. Куйбышев, 1973. - Вып. 60. - С. 160-170.

68. Иванов, С.И. Об изучении остаточного напряжённого состояния детали путем исследования образцов / С.И. Иванов, К.Ф. Митряев / Остаточные напряжения. Куйбышев: КуАИ, 1971. - Вып.53. - С. 115-121.

69. Иванов, С.И. Влияние остаточных напряжений на сопротивление усталости при кручении в условиях концентрации напряжений /С.И. Иванов, В.Ф. Павлов, А.А. Прохоров // Проблемы прочности. 1988. -№5. -С. 31-33.

70. Иосилевич, Г.Б. К проектированию процессов упрочняющей обработки деталей машин поверхностным пластическим деформированием / Г.Б. Иосилевич, А.А. Точилкин, А.С. Кривная // Вестник машиностроения. -1978.-№7.-С. 39-41.

71. Ищенко, И.И. Влияние предварительного пластического растяжения на усталостную прочность стали в воде / И.И. Ищенко // ДАН УССР. -1955. № 1. - С. 17-21 (на укр.языке).

72. Калачёв, М.И. Влияние предварительной пластической деформации на изменение усталостной прочности стали 20 / М.И. Калачёв, В.В. Петренко, В.В. Бурейко // Вестник АН БССР. 1973. - № 2. - С. 5-8.

73. Кирпичёв, В.А. Использование критерия остаточных напряжений для прогнозирования сопротивления усталости деталей при повышенных температурах /В.А.Кирпичёв // Вестник Самар. гос. аэрокосм, ун-та. — 2006. №2(10). - Ч. 2. - С. 87-90.

74. Кирпичёв, В.А. Остаточные напряжения и предельная амплитуда упрочнённых деталей с концентраторами при асимметричном цикле /В.А.Кирпичёв // Вестник Самар. гос. аэрокосм, ун-та. 2006. -№3(11).-С. 21-24.

75. Кирпичёв, В.А. Прогнозирование предела выносливости поверхностно упрочнённых деталей с концентраторами при различных видах деформации / В.А. Кирпичёв // Известия вузов. Поволжский регион. Технические науки. — 2008. — № 3 (7). — С. 138-142.

76. Кишкина, С.И. Поверхностное упрочнение самолетных конструкций / С.И, Кишкина // Поверхностный наклеп высокопрочных материалов. -М.: ОНТИ, 1971. С. 9-12.

77. Клюшкин, А.Р. Условия исследования остаточных напряжений и деформаций при обработке ППД / А.Р. Клюшкин // Вестник машиностроения. — 1984. № 6. - С. 32-34.

78. Когаев, В.П. Вопросы поверхностного упрочнения в проблеме конструирования деталей машин / В.П. Когаев // Теоретические основы конструирования машин. -М.: Машгиз, 1957. С. 36-41.

79. Когаев, В.П. Статистическая методика оценки влияния концентрации напряжений и абсолютных размеров на сопротивление усталости / В.П. Когаев, С.В. Серенсен // Заводская лаборатория. Том XXVIII. — 1962. — №1. С. 79-87.

80. Когаев, В.П. Статистическая оценка влияния конструктивных факторов на сопротивление усталости деталей машин. / В.П. Когаев // Машиноведение. 1965. - №6. - С. 69-78.

81. Когаев, В.П. Оценка критических радиусов кривизны в зонах концентрации напряжений / В.П. Когаев, М.Я Гальперин // Проблемы прочности. 1982. - №3. - С .21-25.

82. Колотникова, О.В. Эффективность упрочнения методами поверхностного пластического деформирования деталей, работающих при повышенных температурах / О.В. Колотникова // Проблемы прочности. 1983. - №2. - С. 112-114.

83. Кравченко, Б.А. Формирование остаточных напряжений при термоупрочнении деталей ГТД / Б.А. Кравченко, Г.Н. Гутман, Г.Н. Костина // Проблемы прочности. 1978. — №5. - С. 12-15.

84. Кравченко, Б.А. Силы, остаточные напряжения и трение при резании / Б.А. Кравченко. — Куйбышев: Куйб. книж. изд., 1962. — 178 с.

85. Кравченко, Б.А. Теория деформирования поверхностного слоя деталей машин при механической обработке / Б.А. Кравченко. Куйбышев: КПтИ, 1981.-90 с.

86. Кравченко, Б.А. Повышение долговечности деталей повторным дробеструйным наклёпом / Б.А. Кравченко // Надёжность и контроль качества. Куйбышев, 1981. - № 10. - С. 41-46.

87. Кравченко, Б.А. Определение остаточных напряжений в пазах дисков методом конечных элементов / Б.А. Кравченко, В.Г. Фокин, Г.Н. Гутман // Проблемы прочности. 1982. - №7. - С. 8-10.

88. Кравченко, Б.А. Термопластическое упрочнение — резерв повышения прочности и надёжности машин / Б.А. Кравченко, В.Г. Круцило, Г.Н. Гутман; под ред. Б.А.Кравченко. Самара: СамГТУ, 2000. - 216 с.

89. Кравченко, Б.А. Влияние напряжённо-деформированного состояния поверхностного слоя на долговечность деталей газотурбинных двигателей / Б.А. Кравченко, В.Г. Круцило // Вестник СамГТУ. Серия Технические науки. 1998. - № 5. - С. 71-77.

90. Кравченко, Б.А. Обработка и выносливость высокопрочных материалов / Б.А. Кравченко, К.Ф. Митряев. Куйбышев, 1968. - 131 с.

91. Кудрявцев, И.В. Усталость крупных деталей машин / И.В. Кудрявцев, Н.Е. Наумченков, И.М. Савкина. М.: Машиностроение, 1981. — 240 с.

92. Кудрявцев, И.В. Внутренние напряжения как резерв прочности в машиностроении / И.В. Кудрявцев. М.: Машгиз, 1951. — 278 с.

93. Кудрявцев, И.В. Поверхностный наклёп для повышения прочности и долговечности деталей машин поверхностным пластическим деформированием / И.В.Кудрявцев. М.: Машиностроение, 1969. -100 с.

94. Кудрявцев, И.В. Влияние температуры и поверхностного наклёпа на развитие в сталях трещин малоцикловой усталости / И.В. Кудрявцев, JI.H. Бурмистрова // Исследования по упрочнению деталей машин. Кн.ЦНИИТМАШ, №111. -М.: Машиностроение, 1972. С. 85-91.

95. Кудрявцев, И.В. Выбор основных параметров упрочнения валов обкатыванием роликами / И.В. Кудрявцев // Вестник машиностроения. -1933.-№4.-С. 8-10.

96. Кудрявцев, И.В. Повышение прочности и долговечности крупных деталей машин поверхностным наклёпом / И.В. Кудрявцев, Я.Л. Минков, Е.Э. Дворникова. М.: НИИинформтяжмаш, 1970. - 144 с.

97. Кудрявцев, И.В. Экспериментальное определение сопротивления усталости крупных стальных валов при кручении / И.В. Кудрявцев, В.М. Андренко // Вестник машиностроения. 1964. - №6. - С. 50-54.

98. Кудрявцев, И.В. О причинах, вызывающих остановку развития усталостной трещины / И.В. Кудрявцев // Заводская лаборатория. 1965. - №7. - С. 754-759.

99. Кудрявцев, И.В. Повышение прочности коленчатых валов методом ППД галтелей малого радиуса / И.В. Кудрявцев, М.А. Салтыков, А.Т. Тищенко // Вестник машиностроения. 1986. - №5. - С. 49-50.

100. Кудрявцев, И.В., Методы поверхностного упрочнения деталей машин / И.В. Кудрявцев, М.М. Саверин, А.В. Рябченков. М.: Машгиз, 1949. -222 с.

101. Кудрявцев, П.И. О применении метода поверхностного упрочнения к деталям, работающим в условиях малоцикловых нагружений / П.И. Кудрявцев, А.Д.Чудковский // Вестник машиностроения. 1970. -№1. -С. 23-27.

102. Кудрявцев, П.И. Некоторые особенности строения трещин усталости в низкоуглеродистой стали / П.И. Кудрявцев //Повышение прочности идолговечности деталей машин. Кн. ЦНИИТМАШ, №10. М.: Машиностроение, 1969. - С. 105-113.

103. Кудрявцев, П.И. Нераспространяющиеся усталостные трещины / П.И. Кудрявцев. М.: Машиностроение, 1982. - 171 с.

104. Кудрявцев, П.И. Нераспространяющиеся усталостные трещины при кручении стальных деталей, упрочнённых ППД / П.И. Кудрявцев // Вестник машиностроения. 1977. - №3. - С.55-57.

105. Кудрявцев, Ю.Ф. Некоторые закономерности изменения остаточных напряжений в зависимости от их начального уровня и концентрации напряжений / Ю.Ф. Кудрявцев, О.Н. Гуща // Проблемы прочности. -1986.-№ 11.-С. 32-38.

106. Кузнецов, Н.Д. Эквивалентные испытания газотрубинных двигателей / Н.Д. Кузнецов, В.И. Цейтлин. М.: Машиностроение, 1976. - 216 с.

107. Куликов, О.О. Исследование эффективности поверхностных методов упрочнения деталей машин, подвергшихся циклическому кручению / О.О. Куликов // Новые исследования в области машиностроительных материалов. М.: Машгиз, 1952. - № 49. - С. 118-143.

108. Куликов, О.О. О влиянии обработки роликами на выносливость валов с надрезами/ О.О. Куликов, Г.А. Типчук, М.С. Неманов // Повышение долговечности деталей машин методом поверхностного наклёпа. М:Машгиз, кн.ЦНИИТМАШ, 1965. -№108. С. 65-70.

109. Лурье, А.И. Теория упругости / А.И. Лурье. М.: Наука, 1970. - 90 с.

110. Мальцев, В.М. Рентгенография металлов / В.М. Мальцев. М.: Наука, 1970.-90 с.

111. Маталин, Л.А. Технологические методы повышения долговечности деталей машин / Л.А. Маталин. Киев: Техника, 1971. - 144 с.

112. Меридиональные остаточные напряжения в резьбовой части болта / С.И. Иванов, М.П. Шатунов, В.К. Красота и др. // Вестник машиностроения. 1982.-№11.-С. 36-38.

113. Митряев, К.Ф., Повышение сопротивления усталости деталей из титановых сплавов ППД / К.Ф. Митряев, Ю.А. Серяпин // Вестник машиностроения. 1984. - №4. - С. 23-25.

114. Моделирование остаточного напряжённого состояния поверхностного слоя упрочнённых деталей по первоначальным деформациям / В.Ф. Павлов, А.К. Столяров, В.А. Кирпичёв и др.. Самара: Издательство СНЦРАН, 2008.- 124 с.

115. Мухин, B.C. Релаксационная стойкость остаточных напряжений в стали 13Х12НВМФА / B.C. Мухин, В.Г. Саватеев // Проблемы прочности.1973.-№5.-С. 88-91.

116. Наумченков, Н.Е. Влияние поверхностного наклёпа на сопротивление усталости сталей 22к и 16ГНМ в условиях повышенной температуры / Н.Е. Наумченков // Повышение прочности и долговечности деталей машин. М.: Машиностроение, 1969. - С. 139-146.

117. Неразрушающий контроль металлов и изделий / под ред. Г.С. Самойловича. М.: Машиностроение, 1976 .- 456 с.

118. Нисиока, К. Влияние остаточных напряжений на усталостную прочность: пер. с яп. / К. Нисиока и др.. // журн. Сумитомо киндзоку.1974. Т.26. - №4. - С.448-457. - Пер.№11 88462.

119. Образцов, И.Ф. Метод конечных элементов в задачах строительной механики летательных аппаратов / И.Ф. Образцов, Л.М. Савельев, Х.С. Хазанов. — М.: Высшая школа, 1985. 392 с.

120. Одинг, И.А. Механизм возникновения нераспространяющихся трещин усталости в надрезах металлов / И.А. Одинг, С.Е. Гуревич. ДАН СССР, 1965. - Т.161. - №2. - С. 336-340.

121. Одинг, И.А. Циклическая прочность стали в случае острых надрезов / И.А. Одинг, С.Е. Гуревич // Прочность металлов при переменных нагрузках: Материалы совещания по усталости металлов (5-9 марта 1962 г). М.: АН СССР, 1963. - С. 75-81.

122. Олейник, Н.В. Поверхностное упрочнение деталей машин / Н.В. Олейник, В.П. Кыгин, A.JI. Луговской. Киев: Техника, 1984. - 151 с.

123. Осипов, В.О. Результаты исследования релаксации остаточных напряжений и их суммирование с напряжениями от назгрузки при плоском напряжённом состоянии / В.О. Осипов // Сб. тр. Моск. ин-та инженеров ж.д. транспорта. Москва, 1960. -Вып.126. - С. 120-133.

124. Остаточные напряжения во впадинах шестерён / С.И. Иванов, Н.Г. Трофимов, В.М.Ермолаев и др. // Вестник машиностроения. — 1985. -№7.-С. 12-14.

125. Остаточные напряжения и сопротивление усталости шлицевых валов / С.И. Иванов, Н.Г. Трофимов, B.C. Вакулюк и др. // Остаточные технологические напряжения: труды II Всесоюзного симпозиума. М.: ИПМ АН СССР, 1985.-С. 179-184.

126. Остаточные напряжения в элементах конструкций при статическом и циклическом нагружении / Н.А. Вишняков, Г.Д. Грингауз, Г.Ф. Рудзей и др. // Вестник машиностроения. 1981. - №9. - С. 34-36.

127. Павлов, В.Ф. Исследование остаточных напряжений в резьбе болтов по первоначальным деформациям / В.Ф. Павлов, А.К. Столяров, Л.И. Павлович // Проблемы прочности. 1987. - №5. - С. 117-119.

128. Павлов, В.Ф. Влияние на предел выносливости величины и распределения остаточных напряжений в поверхностном слое детали сконцентратором. Сообщение 1. Сплошные детали / В.Ф. Павлов // Известия вузов. Машиностроение. 1988. - №8. - С. 22-26.

129. Павлов, В.Ф. Исследование влияния остаточных напряжений и наклёпа на усталостную прочность в условиях концентрации напряжений: дис. . канд. техн. наук: 01.02.06 / Павлов Валентин Фёдорович. Куйбышев, 1975.- 125 с.

130. Павлов, В.Ф. Влияние на предел выносливости величины и распределения остаточных напряжений в поверхностном слое детали с концентратором. Сообщение И. Полые детали / В.Ф. Павлов // Известия вузов. Машиностроение. 1988. - №12. - С. 37-40.

131. Павлов, В.Ф. Влияние характера распределения остаточных напряжений по толщине поверхностного слоя детали на сопротивление усталости. / В.Ф. Павлов // Известия вузов. Машиностроение. 1987. - №7. - С. 3-6.

132. Павлов, В.Ф. Нераспространяющиеся трещины усталости в резьбовых образцах из стали ЗОХГСА / В.Ф. Павлов, А.П. Филатов, B.C. Вакулюк. -Куйбышев, 1986. 5 с. - Деп. ВИНИТИ РАН 13.08.86, №5750-В86.

133. Павлов, В.Ф. Исследование зависимости предела выносливости при изгибе от остаточных напряжений/ В.Ф. Павлов, B.C. Вакулюк, В.И. Лапин и др. Куйбышев, 1987. - 27 с. - Деп. ВИНИТИ РАН 15.12.87, №8779-в -87.

134. Павлов В.Ф., Остаточные напряжения в образцах прямоугольного поперечного сечения с надрезами V-образного профиля / В.Ф. Павлов, В.А. Кирпичёв, С.А. Бордаков // Известия вузов. Машиностроение. -1989.-№9.-С. 6-10.

135. Павлов, В.Ф. Измерение остаточных напряжений в образцах с концентраторами / В.Ф. Павлов, Ю.И. Кольцуй, Ю.Н. Сургутанова. -Куйбышев, 1987. 7 с. - Деп. ВИНИТИ РАН 5.11.87, №7759-в 87.

136. Павлов, В.Ф. Влияние остаточных напряжений на предел выносливости детали прямоугольного сечения с концентратором / В.Ф. Павлов, В.И.

137. Лапин, С.А. Бордаков // Известия вузов. Машиностроение. 1989. -№11. -С. 16-19.

138. Павлов, В.Ф. Влияние размеров поперечного сечения поверхностно упрочнённых деталей из сплава Д16Т на сопротивление усталости в условиях концентрации напряжений / В.Ф. Павлов, В.И. Лапин, Ю.И. Кольцун // Проблемы прочности. 1980. - № 47. - С. 75-79.

139. Павлов, В.Ф. Определение методом конечных элементов дополнительных остаточных напряжений в цилиндрической детали после нанесения кругового надреза прямоугольной формы / В.Ф. Павлов,

140. A.А. Прохоров, С.А. Бордаков. Куйбышев, 1985. - 25 с. - Деп. ВИНИТИ РАН 25.09.85. №8868-в 85.

141. Павлов, В.Ф. Остаточные напряжения в образцах прямоугольного поперечного сечения с V-образными концентраторами / В.Ф. Павлов,

142. B.А. Кирпичёв, Ю.И. Кольцун- Куйбышев, 1987. 19 с. - Деп. ВИНИТИ РАН 05.11.87, №7758-в-87.

143. Павлов, В.Ф. Влияние радиуса надреза и толщины упрочнённого слоя на концентрацию остаточных напряжений / В.Ф. Павлов, А.К. Столяров, Г.Ф. Мальков // Оптимизация технологических процессов по критериям прочности. Уфа, УАИ. - 1989. - С. 52-57.

144. Павлов, В.Ф., Столяров А.К. Влияние схем поверхностного деформирования на распределение остаточных напряжений в области концентратора / В.Ф. Павлов, А.К. Столяров. Куйбышев, 1985. - 7 с.-Деп. ВИНИТИРАН 12.11.85, №1870-в 86.

145. Павлов, В.Ф. Связь остаточных напряжений и предела выносливости при кручении в условиях концентрации напряжений / В.Ф. Павлов, А.А. Прохоров // Проблемы прочности. 1991. - №5. - С. 43-46.

146. Павлов, В.Ф. Влияние величины сжимающих остаточных напряжений на приращение предела выносливости при изгибе в условиях концентрации напряжений / В.Ф. Павлов // Известия вузов. Машиностроение. 1988. -№7.-С. 10-14.

147. Павлов, В.Ф. Влияние типа и размера концентратора на связь сопротивления усталости детали и остаточных напряжений / В.Ф. Павлов // Известия вузов. Машиностроение. 1990. - №1. - С. 11-15.

148. Павлов, В.Ф. О связи остаточных напряжений и предела выносливости при изгибе в условиях концентрации напряжений / В.Ф. Павлов // Известия вузов. Машиностроение. 1986. - №8. - С. 29-32.

149. Павлов, В.Ф. Остаточные напряжения и сопротивление усталости упрочнённых деталей с концентраторами напряжений / В.Ф. Павлов, В.А. Кирпичёв, В.Б. Иванов. Самара: Издательство СНЦ РАН, 2008. -64 с.

150. Павлов, В.Ф. Влияние теплофизических характеристик материала на распределение остаточных напряжений у поверхности детали / В.Ф. Павлов // Вестник машиностроения. 1986. - №5. - С. 23-24.

151. Павлов, В.Ф. Определение методом конечных элементов дополнительных остаточных напряжений в цилиндрической детали после нанесения кругового надреза прямоугольной формы / В.Ф. Павлов,

152. A.А. Прохоров, С.А. Бордаков. Куйбышев, 1985. - 25 с. - Деп. ВИНИТИ РАН 25.09.85, №6868-в 85.

153. Павлов, В.Ф. Влияние вида концентратора на зависимость предела выносливости упрочнённых деталей от остаточных напряжений /

154. B.Ф.Павлов, В.А.Кирпичёв // Вестник Самар. гос. аэрокосм, ун-та. — 2006.-№3(11). -С. 31-44.

155. Папшев, Д. Д. Отдел очно-упрочняющая обработка поверхностным деформированием / Д.Д. Папшев. М.: Машиностроение, 1978. - 152 с.

156. Папшев, Д.Д. О регулировании остаточных напряжений / Д.Д. Папшев // Повышение эксплуатационных свойств деталей машин технологическими методами: Сб. науч. трудов ИЛИ. Иркутск, 1980. -С. 73-79.

157. Петерсон, Р. Коэффициенты концентрации напряжений. Графики и формулы для расчёта конструктивных элементов на прочность / Р. Петерсон. М.: Мир, 1977. - 304 с.

158. Петриков, З.Г. Некоторые закономерности процесса накатывания резьбы роликами / З.Г. Петриков // Вестник машиностроения. — 1983. №5. — С. 69-71.

159. Поведение стали при циклических нагрузках / Под ред. проф. В. Даля. -М.: Металлургия. 1983. 568 с.

160. Поверхностный наклёп высокопрочных материалов. / Под ред. С.В. Кишкиной. -М.: ОНТИ, 1971. 189 с.

161. Повышение долговечности машин технологическими методами. / под ред. Т.Э. Таурита. Киев: Техника, 1986. - 158 с.

162. Повышение выносливости и надёжности деталей машин и механизмов / Б.А. Кравченко, Д.Д. Папшев, Б.И. Колесников и др.. Куйбышев: Куйб. книж. изд., 1966. - 223 с.

163. Поздеев, А.А. Остаточные напряжения (теория и приложения) / А.А. Поздеев, С.И. Няшин, П.В. Трусов. М.: Наука, 1982. - 110 с.

164. Попов, Г.Г. Исследование усталостной прочности стали / Г.Г. Попов, A.M. Усов. М.: Трансжелдориздат, 1958, - 132 с.

165. Промптов, А.И. Технологические остаточные напряжения / А.И. Промптов. Иркутск: ИЛИ, 1980. - 220 с.

166. Радченко, В.П. Ползучесть и релаксация остаточных напряжений в упрочнённых конструкциях / В.П. Радченко, М.Н. Саушкин. М.: Издательство «Машиностроение-1». - 2005. - 226 с.

167. Релаксация остаточных напряжений металлов в поле упругих колебаний / Н.И. Носкова и др. // Проблемы прочности. 1986. - № 9. - С. 67-72.

168. Ровинский, Б.М. О возникновении напряжений второго рода при пластической деформации / Б.М. Ровинский //Журнал технической физики.-1946.-Вып. 10.-С. 1273-1281.

169. Ромашев, Р.В. О корреляционной связи пределов выносливости металлов с характеристиками статической прочности / Р.В. Ромашев,

170. B.В. Фёдоров, B.JI. Соболев // Проблемы прочности. 1980. - №11.1. C. 24-27.

171. Рублёв, Я.А. Поверхностный наклёп и кинетика разрушения / Я.А. Рублёв // Поверхностный наклеп высокопрочных материалов. М.: ОНТИ, 1971.-С. 82-90.

172. Рудницкий Н.М. Некоторые закономерности усталостного разрушения деталей машин, упрочняемых остаточными напряжениями / Н.М. Рудницкий //Проблемы прочности. 1980. - №1. - С. 29-34.

173. Рыковский, Б.П. Местное упрочнение деталей поверхностным наклёпом / Б.П. Рыковский, В.А. Смирнов, Г.М. Щетинин. М.: Машиностроение, 1985.- 151 с.

174. Самарин, Ю.П. Уравнения состояния материалов со сложными реологическими свойствами / Ю.П. Самарин. Куйбышев: КуГУ, 1979. — 84 с.

175. Самарин, Ю.П. Построение экспоненциальных аппроксимаций для кривых ползучести методом последовательного выделения экспоненциальных слагаемых / Ю.П. Самарин // Проблемы прочности. -1974. №9.-С. 24-27.

176. Свешников, Д.А. Наклёп металла в статически напряжённом состоянии / Д.А. Свешников, A.M. Тарасов //Вестник машиностроения. 1953. - № 8.- С. 67-70.

177. Серебренников, Г.З. Определение концентрации остаточных напряжений на дне кругового надреза / Г.З. Серебренников // Заводская лаборатория.- 1969.- №11.-С. 575-583.

178. Серенсен, С.В., Несущая способность и расчёт деталей машин на прочность / С.В. Серенсен, В.П. Когаев, P.M. Шнейдерович. М.: Машиностроение, 1975. - 488 с.

179. Серенсен, С.В. К вопросу об оценке сопротивления усталости поверхностно упрочнённых образцов с учетом кинетики остаточнойнапряженности / С.В. Серенсен, С.П. Борисов, Н.А. Бородин // Проблемы прочности. 1969. - №2. - С. 3-7.

180. Синьковский, Н.М. Влияние повторного упрочнения на долговечность деталей из титановых сплавов комбинированным упрочнением / Н.М. Синьковский, В.В. Грызлов, И.И. Зайцев // Авиационная промышленность. 1987. - № 3. - С. 70-72.

181. Смагленко, Ф.П. Влияние распределения остаточных напряжений на усталостную прочность твердого сплава ВК15 / Ф.П. Смагленко // Проблемы прочности. 1980. - №8. - С. 35-38.

182. Смелянский, В.М. Механика упрочнения поверхностного слоя деталей машин при обработке ППД / В.М. Смелянский // Вестник машиностроения. 1982. - №11. - С. 19-22.

183. Соболев, Н.А. Исследование эффективности дробеструйного упрочнения образцов из сплава ВТ16 / Н.А. Соболев, А.Ш. Байгурин, Л.Д. Брондэ // Авиационная промышленность. 1986. - № 5. - С .80-81.

184. Сорокин, В.М. Прогрессивные отделочно-упрочняющие способы обработки / В.М. Сорокин. Горький: Из-во, 1981. - 81с.

185. Степнов, М.Н. Поверхностное упрочнение наклёпом алюминиевых сплавов АК4-1 и ВД17 / М.Н. Степнов // Сб. науч. тр. МАТИ. 1969. -Вып.37.-С. 61-62.

186. Степнов, М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: справочник / М.Н. Степнов. М.: Машиностроение, 1985. - 232 с.

187. Сулима, A.M. Качество поверхностного слоя и усталостная прочность деталей из жаропрочных и титановых сплавов / A.M. Сулима, М.И. Евстигнеев. М: Машиностроение, 1974. - 256 с.

188. Сулима, A.M. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства ГТД / A.M. Сулима, В.А. Шувалов, Ю.Д.Ягодкин. М.: Машиностроение, 1988.-240 с.

189. Сулима, A.M., Качество поверхностного слоя и усталостная прочность деталей из жаропрочных и титановых сплавов / A.M. Сулима, М.И. Евстигнеев. М.: Машиностроение, 1974. - 256 с.

190. Сулима, A.M., Поверхностный слой и эксплуатационные свойства ГТД / A.M. Сулима, М.И. Евстигнеев. М.: Машиностроение, 1980. - 240 с.

191. Сургутанова, Ю.Н. Закономерности формирования остаточных напряжений в неоднородном поверхностном слое: автореф. дис. . канд. техн. наук: 01.02.04 / Сургутанова Юлия Николаевна. Самара, 2001. -16 с.

192. Термопластическое упрочнение замковой части диска турбины ГТД. Определение остаточных напряжений / Кравченко Б.А и др. // Проблемы прочности. 1980. - №9. - С. 54-57.

193. Технологические остаточные напряжения / под ред. А.В. Подзея. М.: Машиностроение, 1973. - 216 с.

194. Торбило, В.М. Остаточные напряжения в поверхностном слое закаленных сталей после алмазного выглаживания / В.М. Торбило, Л.И. Маркус // Вестник машиностроения. 1969. - №6. - С. 44-45.

195. Точилкин, А.А. Исследование технологии накатывания точной резьбы круглыми роликами / А.А. Точилкин, Г.Б. Иосилевич, В.Г. Петриков. — М.: Машиностроение, 1978. 24 с.

196. Трофимов, В.В., Об изменении напряжений в упрочнённых приповерхностных слоях изделий при усталости / В.В. Трофимов, Е.Н. Радаева // Проблемы прочности. 1979. - №7. - С. 30-33.

197. Труфяков, В.И. Влияние степени концентрации напряжений на формирование остаточных напряжений при многоцикловом нагружении / В.И. Труфяков, О.Н. Гуща, Ю.Ф. Кудрявцев // Автоматическая сварка.- 1981.-№3.-С. 22-25.

198. Труфяков В.И. Влияние остроты концентратора на сварочные остаточные напряжения при многоцикловом нагружении / В.И. Труфяков, О.Н. Гуща, Ю.Ф. Кудрявцев // Автоматическая сварка. 1981.- №7. С. 13-16.

199. Труфяков, В.И. Изменение остаточных напряжений в зонах концентрации при циклическом нагружении / В.И. Труфяков, О.Н. Гуща, Г.П. Троценко // Проблемы прочности. 1976. - № 12. - С. 14-18.

200. Туровский, M.JI. К вопросу о стабильности свойств упрочнённого материала в эксплуатационных условиях / M.JI. Туровский, Н.М. Шифрин // Проблемы прочности. 1983. - №5. - С. 106-111.

201. Туровский, M.JI. Концентрация напряжений в поверхностном слое цементованной стали / M.JI. Туровский, Н.М. Шифрин // Вестник машиностроения. 1970. - №11. - С. 37-40.

202. Туровский, M.JI. Остаточные напряжения во впадинах зубьев цементованных шестерен / M.JI. Туровский / Вестник машиностроения. -1971.-№9.-С. 38-40.

203. Туровский, M.J1. Контроль режимов обкатывания роликами / М.Л. Туровский, Н.М. Шифрин // Вестник машиностроения. 1969. - №6. -С. 55-58.

204. Туровский, М.Л. Упрочняющая обкатка роликами азотированных стальных деталей / М.Л. Туровский, Р.А. Новик // Вестник машиностроения. 1970. - №1. - С. 39-42.

205. Фёдоров, В.В. Зависимость для определения предела выносливости с учетом асимметрии цикла /В.В. Фёдоров, A.M. Щипачёв, С.Г. Цыганов // Оптимизация технологических процессов по критериям прочности. -Уфа: УАИ, 1986. С. 26-30.

206. Филатов, А.П. Остаточные напряжения и сопротивление усталости деталей с концентраторами, изготовленными по предварительно упрочнённой поверхности: дис. . канд. техн. наук: 01.02.06 / Филатов Анатолий Петрович. М., 1989. - 137 с.

207. Филатов, А.П. Дополнительные остаточные напряжения на дне периодического концентратора, вызванные перераспределением остаточных напряжений гладкой детали / А.П. Филатов. — Куйбышев, 1985. 24 с. - Деп. ВИНИТИ РАН 1985, №5157-в-85.

208. Филатов, Э.Я. Универсальный комплекс машин для испытания материалов и конструкций на усталость / Э.Я. Филатов, В.Э. Павловский. Киев: Наукова Думка, 1985. - 92 с.

209. Фокин, В.Г. Определение остаточных напряжений в неоднородных и анизотропных деталях: дис. . канд. техн. наук: 01.02.06 / Фокин Владимир Григорьевич. Куйбышев, 1974. - 147 с.

210. Форрест, П. Усталость металлов / П. Форрест. М. Машиностроение, 1968.-352 с.

211. Фрейдин, Э.И. Исследование остаточных напряжений в резьбе болтов авиационных ГТД: дис. . канд. техн. наук: 05.07.05 / Фрейдин Эдуард Израилевич. Куйбышев, 1981. - 138 с.

212. Фукс, М.Л. Остаточные напряжения и их исследование методами рентгеновской тензометрии / М.Л. Фукс // Заводская лаборатория. -1970.-№7.-С. 796-799.

213. Цейтлин В.И. Релаксация остаточных напряжений в деталях турбины ГТД в процессе эксплуатации / В.И. Цейтлин, О.В. Колотникова // Проблемы прочности. 1980. - №3. - С. 6-11.

214. Чена, П.А. Технологические основы упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием / П.А. Чена. Минск: Наука и техника, 1981.- 128 с.

215. Чена П.А. Формирование остаточных напряжений в деталях, упрочнённых различными способами поверхностного деформирования / П.А. Чена, В.А. Андрияшин // Известия АН БССР. Серия физ. техн. наук.- 1974.-№4.-С. 14-19.

216. Шатунов, М.П. Концентрация остаточных напряжений, вызванных изотропной первоначальной деформацией / М.П. Шатунов, С.И. Иванов, А.П. Филатов // Вопросы прикладной механики в авиационной технике.- Куйбышев: КуАИ, 1975. Вып.77. - С. 37-43.

217. Шашин, М.Я. О влиянии надреза на циклическую прочность стали / М.Я. Шашин, Э.Р. Кузько // Вестник машиностроения. 1970. - №3. - С. 33-35.

218. Шашин, М.Я. Чувствительность металлов к надрезу в зависимости от способа его нанесения / М.Я. Шашин, Л.А. Харченко, Э.Р. Кузько // Вестник машиностроения. 1972. - №3. - С. 68-69.

219. Шканов, И.Н. Сравнение усталостной прочности стали, упрочнённой вибро- и дробеударными способами на одинаковую толщину наклёпанного слоя / И.Н. Шканов, В.А. Смирнов, А.С. Касаткин //

220. Поверхностное упрочнение деталей машин и инструментов. -Куйбышев: КПтИ, 1976. С. 91-96.

221. Школьник, J1.M. Технология и приспособления для упрочнения и отделки деталей накатыванием / JI.M. Школьник, В.И. Шахов. М.: Машиностроение, 1964. - 184 с.

222. Школьник, JI.M. Технология и приспособления для упрочнения и отделки деталей накатыванием / JI.M. Школьник, В.И. Шахов. М.: Машиностроение, 1964. - 184 с.

223. Школьник, JI.M. Повышение прочности шестерен дробеструйным наклёпом / JI.M. Школьник, В.П. Девяткин // Вестник машиностроения. -1950.-№12.-С. 13-15.

224. Bergstrom, J. Relaxation of residual stresses during cyclic loading / J. Bergstrom // Adv. Surface Treat.: Technol., Appl., Eff. 1986. - Vol. 3. -P. 97-111.

225. Bergstrom, J. Relaxation of shot peening include compressive stress during fatigue of notched steel samples / J. Bergstrom, T. Ericsson // Surface Eng. — 1986.-Vol. 2, no. 2.-P. 15- 120.

226. Chenq, W. Examination of the computational model or the layer-removal method for residual-stresses measurement W. Chenq, T. Finnic // Exp. Mech. 1986. — No.2. — P. 150-154.

227. Desingnes, M. Fatigue progressing of shot peened steel residual stresses / M. Desvignes, B. Gentil, L. Castex // Sci. and Technol. Int. Conf. Vol. 1. -Oberwisel et al.: 1987. P. 441-448.

228. Dillon Jr., O. W. Residual stresses in cyclically loaded two-phase solid / O. W. Dillon Jr., J. W. Osbone // Int. J. Plast. 1987. - Vol. 3, no. 1. - P. 21-32.

229. Gunn К. Effect of Yielding on the Fatigue Properties of Test-pieces Containing Stress Concentrations. / K. Gunn // Aero.Quarterly 6, 1955. -277 p.

230. Hashimoto, M. An x-ray study on the residual stress of shot-peened steels / M. Hashimoto, S.-I. Nagashima, M. Shiratori // Int. Conf. Residual Stresses (ICRS2): Proc. 2nd Int. Conf. 1989. - P. 907-911.

231. Pechersky, M. J. Determination of residual stresses by thermal relaxation and speckle correlation interferometry / M. J. Pechersky // Strain. 2002. - Vol. 38, no.4. - P. 141-149.

232. Prummer, R. Residual stress relief treatment by shock waves / R. Prummer // Metall (Osterr.). 1998. - Vol. 52, no. 10-11. P. 633-635.

233. Schilling, C.G. End Effects for Residual Stresses in Bars / C.G. Schilling // J.Eng.Mech.Div.Proc/Amer.Soc.Civ.Eng/ 1981. - Vol.107. - P. 813-826.

234. Skalli N. Prise en compte des contraintes residuelles dans un calcul previsionnel de tonue on fatigue. Amorcage des fissures sous sollicitations complexes // Paris. 1984. - P. 98-117.

235. Starker, P. Kugelstrahlen und Schwingfestigkeit / P. Starker, E. Macherauch // Zeitschrift fur Werkstofftechnik. -1983. No.14. - S. 109-115.

236. Thum, A. Zur Steigerung der Dauerfestigkeit gekerbter Konstruktionen / A. Thum//Zeitschrift d.V.D.I., -1931. -Bd.75.- No.43.

237. Vohringer, O. Relaxation of residual stresses by annealing or mechanical treatment / O. Vohringer // Adv. Surface Treat. Vol. 4. Oxford et al.: 1987. -P. 367-396.

238. Wandell, J. L. Shot peening of fabricated structures / J. L. Wandell // SAE Techn. Pap. Ser. 1989. - no. 890960. - P. 1-7.

239. Yoshimoto, I. Prediction of Fatigue Strength of Bolt-Nut Joints Based on Residual Stress / I. Yoshimoto, K. Mazuyama, Y. Yamada // Bulletin of Research Laboratory of Precision Machinery and Electronics. 1985. - No.55 -P. 5-10.