Закономерности перераспределения остаточных напряжений в упрочненном поверхностном слое при циклическом нагружении тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

На правах рукописи

Каранаева Оксана Валериевна

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ

ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В УПРОЧНЕННОМ ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ

Специальность 01.02.06. - «Динамика, прочность машин, приборов и

аппаратуры»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Самара 2006

Работа выполнена на кафедре сопротивления материалов Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королева (СГАУ).

Научные руководители:

доктор технических наук, профессор [С.А. Бордаков,

доктор технических наук, профессор В.Ф. Павлов

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Ю.К. Пономарев, кандидат физико-математических наук М.Н. Саушкин.

Ведущее предприятие:

ОАО «Самарское конструкторское бюро машиностроения»

Защита диссертации состоится "25" декабря 2006 г. в_часов на заседании

диссертационного совета Д 212.215.02 в СГАУ по адресу: 443086, г. Самара, Московское шоссе, 34.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СГАУ.

Автореферат разослан "24" ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор ' ¿¿ХА^**-* 3 ^ Матвеев

Актуальность темы диссертации. Обоснование рационального решения инженерных задач, связанных с проектированием машин при минимальной затрате материалов надлежащей прочности и жесткости, которые обеспечат необходимую надежность и заданную долговечность рассматриваемой конструкции является основной задачей современного машиностроения, авиа - и ракетостроения. Решение реальных задач прочности невозможно без внедрения новой прогрессивной технологии, дальнейшего развития теоретических, основанных прежде всего на использовании метода конечных элементов (МКЭ), и экспериментальных исследований в области сопротивления усталости, направленных на повышение прочности, надежности и на увеличение допустимого срока безопасной службы машин и аппаратов современной техники.

Детальному изучению сопротивления усталости деталей, имеющих концентраторы напряжений в последнее время уделяется большое внимание как отечественными, так и зарубежными исследователями. Пластические деформации, предшествующие разрушению, вначале возникают именно в зонах концентрации напряжений, а их развитие в большинстве случаев, особенно при циклическом нагружении, оказывается определяющим для расчета несущей способности элементов конструкций. Поэтому для оценки прочности необходимо установить наиболее точную картину распределения напряжений и деформаций в зоне концентрации.

Также известно, что разрушение любой детали начинается с поверхности. Поэтому важнейшим вопросом прочности современного машиностроения, безусловно, является прочность поверхностных слоев материала элементов конструкции и их сопротивление разрушению в процессе эксплуатации. Поэтому большое практическое значение приобретают различные виды и технологии упрочнения поверхности в зависимости от вида детали, материала, из которого она изготовлена, и условий ее эксплуатации. Применение этих технологий позволяет как существенно повысить сопротивление усталости и контактной коррозии, так и снизить износ деталей. Широкое распространение в машиностроении получило поверхностное пластическое деформирование (ППД), создающее сжимающие остаточные напряжения в поверхностных слоях деталей.

Однако в настоящее время недостаточно изучена проблема перераспределения остаточных напряжений при циклическом нагружении в концентраторах после ППД. Выявление закономерностей этого процесса дает возможность создания методики прогнозирования предела выносливости цилиндрических деталей с концентраторами, принципиально не требующей долговременных и дорогостоящих испытаний на усталость. Поэтому тема диссертации, посвященная проблеме установления закономерностей формирования и перераспределения остаточных напряжений в деталях в условиях действия циклических нагрузок, является актуальной.

Цель диссертации: разработать методику прогнозирования предела выносливости деталей с концентраторами напряжений, упрочненных ППД, с использованием принципов механики остаточных напряжений и с учетом наличия аномальной механической неоднородности поверхностного слоя реальных магеришю5Г~

Научная новизна. На защиту выносятся следующие новые научные результаты:

■ модель формирования остаточных напряжений—» при ППД в цилиндрических "деталях с концентраторами напряжений с учетом аномальности механических характеристик поверхностного слоя детали;

■ закономерности перераспределения остаточных напряжений в поверхностном слое деталей, упрочненных ППД, под действием переменных нагрузок;

■ методика прогнозирования предела выносливости упрочненных ППД деталей с концентраторами напряжений.

Практическая ценность. Разработанная в диссертации методика прогнозирования предела выносливости упрочненных поверхностным пластическим деформированием деталей с концентраторами напряжений позволяет значительно сократить или исключить натурные испытания деталей на усталость.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-технических конференциях и семинарах, в том числе: Второй международной научно-технической конференции «Проблемы динамики и прочности в газотурбостроении» (г. Киев, 2004 г.), Третьей Всероссийской научной конференции «Математическое моделирование и краевые задачи» (г. Самара, 2006 г.), Международной научно-технической конференции, посвященной памяти генерального конструктора аэрокосмической техники академика Н.Д.Кузнецова «Проблемы и перспективы двигателестроения» (г. Самара, 2006 г.), НТС кафедры «Сопротивление материалов» СГАУ (преде, к.т.н., доцент В.К.Шадрин), НТС кафедры «Прочности летательных аппаратов» СГАУ (преде, д.т.н., профессор ЮЛ.Тарасов).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 разделов, заключения и списка использованной литературы. Содержит 131 страницу машинописного текста, включая 47 рисунков, 12 таблиц и библиографию из 152 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы исследования и изложена цель работы, заключающаяся в создании методики прогнозирования предела выносливости упрочненных цилиндрических деталей с концентраторами.

В первой главе проведен анализ литературы по теме диссертации, из которого следует, что проблемам остаточных напряжений, их роли в сопротивлении усталости деталей машин посвящено много работ таких авторов как И.А. Биргер, С.И. Иванов, И.В. Кудрявцев, H.H. Давиденков, A.A. Ильюшин, P.P. Мавлютов, Г.С. Писаренко, Ю.М. Работнов, C.B. Серенсен, В.Т. Трощенко, С.А. Бордаков, В.Ф. Павлов и других отечественных и зарубежных исследователей. На основании данных исследований физически неоднородного^ поверхностного слоя и возникающих в нем остаточныгГнапряжений видно, что теоретические разработки по проблеме остаточных напряжений, особенно в случае их наведения и перераспределения в процессе циклического нагружения, еще не завершены. Не существует достоверной модели формирования остаточных и перераспределения технологических напряжений в поверхностном слое деталей при циклическом нагружении. Существующие методики / определения механических характеристик поверхностного слоя не отвечают заданным требованиям точности и не позволяют количественно определить.' различие пределов текучести на растяжение и сжатие ослабленного \ поверхностного слоя. Отсутствуют достоверные методики определения I механических характеристик упрочненного поверхностным пластическим деформированием слоя.

Известно, что на снижение выносливости материалов влияет концентрация напряжений. Поэтому решение проблемы прогнозирования предела выносливости деталей с концентраторами с использованием достаточно обоснованной математической модели является в настоящее время весьма актуальным.

На основании вышеизложенного был выявлен наиболее точный метод определения остаточных напряжений в поверхностном слое, установлена научная основа для создания математическиой модели формирования остаточных напряжений при поверхностном пластическом деформировании, что позволило сформулировать цель диссертации: разработать научно-обоснованный f ч подход к изучению перераспределения остаточных напряжений при'с^ циклическом нагружении, учитывая влияние поверхностного пластического- ^ деформирования и физико-механических свойств упрочненного слоя.

Для достижения поставленной цели были выработаны основные задачи: 1. Построить математическую модель формирования остаточных напряжений в поверхностном слое цилиндрических деталей при поверхностном пластическом деформировании.

2. Изучить влияние механических характеристик ослабленного поверхностного слоя и пластичности материала, различных видов деформации, степени концентрации на величину и распределение остаточных напряжений по толщине поверхностного слоя, которые формируются при поверхностном пластическом деформировании.

3. Выявить закономерности процесса перераспределения остаточных напряжений в деталях, обработанных поверхностным пластическим деформированием, при циклическом нагружении.

4. Разработать методику расчета предела выносливости цилиндрических деталей, обработанных поверхностным пластическим деформированием, с учетом концентрации напряжений.

Во второй главе были рассмотрены методики экспериментального определения остаточных напряжений и механических характеристик поверхностного слоя гладких образцов и образцов с концентраторами.

Одним из наиболее характерных концентраторов напряжений является кольцевой надрез V - образного профиля, предусмотренный ГОСТ 25.502-79. В качестве объекта исследования в диссертации были взяты цилиндрические образцы с таким надрезом (рис. 1), геометрические параметры представлены в табл. 1.

СО

Основной задачей эксперимента являлось получение достаточно точного распределения остаточных напряжений в поверхностном слое впадин надрезов. Для решения этой задачи был выбран метод измерения остаточных напряжений в цилиндрических деталях с надрезами V - образного профиля, основанный на

Таблица 1

Геометрические параметры образцов с надрезом У-образного профиля

№ о, а, а, и я, СО,

варианта ММ ММ ММ мм мм град.

1 10,0 5,0 2,5 2,5 0,50 65

2 10,0 5,0 2,5 2,5 0,25 50

3 10,0 5,0 2,5 2,5 2,00 80

' 4 12,0 7,5 3,75 2,25 0,25 50

5 15,0 7,5 3,75 3,75 0,50 50

6 15,0 7,5 3,75 3,75 0,26 45

7 12,0 7,5 3,75 2,25 1,09 70

8 15,0 7,5 3,75 3,75 1,09 70

определении связи остаточных напряжений и перемещений, возникающих в результате удаления слоев материала в пределах половины поверхности криволинейной части впадины надреза. Было установлено, что увеличение шага между надрезами Р свыше 2,5Т> (рис.1) практически не сказывается на величине остаточных напряжений, т.е. каждый из надрезов можно считать одиночно расположенным; основной вклад в деформацию образца вносит зона криволинейной части концентратора, ограниченная углом 40°. Результаты определения остаточных напряжений подвергались статистической обработке по данным 10-15 образцов для каждого исследуемого варианта.

Испытания при статическом растяжении и сжатии проводились на испытательной машине ЦДМ-30. Статические испытания проводились для^ получения макроскопических механических характеристик материала и ослабленного^ поверхностного слоя по расчетно-экспериментальной методике. ^ Испытания на усталость, включающие эксперименты с целью определения предела выносливости и циклические испытания с различными базой и нагрузками для исследования остаточных напряжений, проводились для случая растяжения-сжатия на машине УММ-01 и для случая чистого изгиба с вращением - на МУИ-6000. Экспериментальные результаты подвергались статистической обработке с отсеиванием грубых ошибок измерения по специально разработанной программе с применением метода наименьших квадратов и методики, рекомендуемой ГОСТ 11.002-73. Для повышения чистоты

эксперимента исследуемая область образцов в районе их наименьшего сечения перед испытаниями подвергались электрополированию для исключения остаточных напряжений, наведенных при их изготовлении.

Вторая глава также была посвящена вопросу влияния механических характеристик ослабленного поверхностного слоя на величину и распределение остаточных напряжений в поверхностном слое деталей и установлена \ зависимость между остаточными напряжениями, формирующимися в процессе циклического нагружения, и характеристиками поверхностного слоя. Это дает возможность связать воедино свойства ослабленного поверхностного слоя и предел выносливости материала через критерий, учитывающий уровень и характер распределения остаточных напряжений. В связи с этим была разработана расчетно-экспериментальная методика определения механических характеристик ослабленного поверхностного слоя по полученному экспериментально распределению остаточных напряжений в образцах с надрезами У-образного профиля, подвергнутых однократно статическому нагружению.

В третьей главе рассматривается процесс формирования остаточных напряжений в поверхностном слое деталей поверхностным пластическим деформированием, обеспечивающим равномерное упрочнение всей поверхности детали. В качестве упрочнения применялась обработка микрошариками, как один из немногих способов ППД, позволяющих упрочнять впадину концентратора с достаточно малыми радиусами его дна.

Построена математическая модель формирования остаточных напряжений в поверхностном слое при ППД. В качестве исходных данных использовались механические характеристики упрочненного физически неоднородного поверхностного слоя, которые определялись по специально разработанной экспериментально-теоретической методике. А в качестве составляющей внешней нагрузки, которая прикладывается в самом начале моделирования и не изменяется во времени, являются изотропные первоначальные деформации, адекватно описывающие остаточные напряжения деформированного состояния упрочненного ППД поверхностного слоя.

Для проверки математической модели формирования остаточных напряжений и доказательства ее работоспособности были проведены расчеты остаточного напряженного состояния так называемых локальных зон упрочнения цилиндрических деталей. При обкатке роликом или шариком без продольной подачи, азотировании и цементации малых зон наблюдаются упрочненные участки длиной, протяженность которых соизмерима с толщиной упрочненного слоя. Расчеты показали, что совпадение полученных и известных результатов удовлетворительное.

Результаты экспериментального определения меридиональных остаточных напряжений (сталь 45) после статического сжатия и растяжения представлены на рис.2. Видно, что при значительных нагрузках в случае сжатия

(¿1=0,6-0,9, где ¿^-коэффициент перегрузки) наблюдается уменьшение уровня остаточных напряжений на глубине до 75 мкм, а при статическом растяжении до ¿1=1,5 происходит некоторое увеличение остаточных напряжений на глубине до 45 мкм. Характер распределения остаточных напряжений после испытаний на сжатие указывает на наличие значительного увеличения предела текучести по толщине поверхностного слоя, причем наибольший рост предела текучести на сжатие наблюдается на поверхности. Аналогичные результаты были получены для других используемых в диссертации материалов.

Расчеты с использованием построенной математической модели, для которой исходными данными служили остаточные напряжения гладкой детали после упрочнения и предварительные сведения о распределении предела текучести на сжатие и растяжение поверхностного слоя, путем подбора адекватного распределения пределов текучести экспериментальным эпюрам остаточных напряжений дали результаты, приведенные на рис.3, где штриховой линией показаны первоначальное распределение пределов текучести неупрочненного поверхностного слоя.

Из характерныхГособенностей отметим, что предел текучести на сжатие поверхности имеет величину большую, чем у основного материала примерно на 40%, а по сравнению с пределом текучести неупрочненного ослабленного поверхностного слоя он возрос более чем в 2 раза. В то же время предел текучести на растяжение несколько понизился. Наличие экстремума предела текучести на сжатие в зоне границы поверхностного слоя (для стали 45 около

0,05

а, мм

0.1 0,15

0,2

Рис. 2. Распределение меридиональных остаточных напряжений в образцах из стали 45 после статического сжатия (2, 3, 4) и растяжения (5) при 1 - к1=0; 2 - ¿1=0,6; 3 -к,=0,8;4-к,=0,9;5-к,=1,5

Рис. 3. Распределение по толщине поверхностного слоя пределов текучести на растяжение и сжатие упрочненных ППД образцов из стали 45

200 мкм) является лишь прогнозируемым в связи с невозможностью получить результаты на этой глубине предлагаемым методом.

На основании проведенных исследований разработана методика определения механических характеристик упрочненного ППД физически неоднородного поверхностного слоя деталей:

■ из исследуемого материала изготавливаются гладкие образцы и образцы с концентраторами

■ образцы подвергаются упрочнению по одинаковым режимам

■ по гладким образцам и частично по образцам с надрезами экспериментально определяется распределение остаточных напряжений

■ часть образцов с надрезами подвергается статическим испытаниям на сжатие и растяжение

■ после статических испытаний образцы с надрезами подвергаются разрушающему методу определения остаточных напряжений поверхностного слоя

■ с использованием математической модели определяется распределение пределов текучести на растяжение и сжатие физически неоднородного поверхностного слоя, упрочненного поверхностным пластическим деформированием. В качестве исходных данных используются остаточные напряжения гладкого образца, для которых подбирается соответствующее распределение предварительных деформаций, и

остаточных напряжений детали с надрезами после статических испытаний.

Четвертая глава посвящена влиянию поверхностного пластического деформирования и физико-механических свойств упрочненного слоя на перераспределение остаточных напряжений при циклическом нагружении.

Путем расчетных экспериментов было выявлено, что остаточные напряжения в поверхностном слое циклически изменяются. В качестве характеристики остаточного напряженно-деформированного состояния в данном исследовании принимались средние за полный цикл остаточные напряжения

' вычисляемые по формуле:

С7(,) + <Г<2>

V _ Рост_<Р(Хт

(Рост ~ 2 '

где с^г и <У- остаточные напряжения после цикла растяжения и цикла

сжатия соответственно, взятые со своим знаком.

Результаты расчета величины в физически-неоднородном

поверхностном слое цилиндрических образцов с надрезами У-образного профиля, изготовленных из стали 45, представлены на рис.4,

Рис. 4. Перераспределение меридиональных остаточных напряжений в поверхностном слое наименьшего сечения образцов с надрезом У-образного профиля (тип 1, табл.2.1), изготовленных из стали 45 при циклическом растяжении-сжатии: 1 - ку=0; 2 -ку=0,8; 3 - ку=0,9; 4 - ку=1,0; 5 - ку=1,1

где ку-коэффициент перегрузки, равный отношению действующей нагрузки к нагрузке, соответствующей пределу выносливости детали.

Видно, что с ростом амплитуды внешней нагрузки наблюдается некоторое падение остаточных напряжений, в основном, в слое толщиной, равной глубине нераспространяющейся трещины усталости Причем, начиная со значения ку от 0,85 до 1,0 наблюдается некоторое увеличение остаточных напряжений в подповерхностном слое при постоянных остаточных напряжениях на поверхности. При дальнейшем увеличении Ау выше 1,0 наблюдается снижение остаточных напряжений на поверхности. Моделирование процесса разгрузки показало, что остаточные напряжения в большей степени восстанавливают свою величину при приближении ку к значению, равному 0. Основные закономерности, выявленные для стали 45, подтверждаются и для других материалов.

С учетом закономерностей перераспределения остаточных напряжений в образцах при циклическом нагружении была разработана методика прогнозирования предела выносливости упрочненных деталей с концентраторами, заключающаяся в следующем:

> гладкие образцы и образцы с концентраторами напряжений, подвергаются электрополированию с целью удаления наклепанного при изготовлении слоя.

> затем упрочняются микрошариками по одинаковым режимам.

> на гладких образцах определяются остаточные напряжения, наведенные поверхностным пластическим деформированием.

> на образцах с надрезами У-образного профиля (рис.1) с использованием специальной разработанной методики определения механических характеристик наклепанного физически неоднородного слоя определяются пределы текучести на растяжение и сжатие поверхностного слоя.

> используя найденные механические характеристики поверхностного слоя, остаточные напряжения и применяя разработанную математическую модель определяется зависимость критерия сжимающих остаточных напряжений (1) от амплитуды внешней, циклически изменяющейся нагрузки (рис.5 и 6).

—V _ 2 <рост (?) ^£

где — У^кр - расстояние от поверхности до текущего слоя, выраженное в долях

> определяется экстремальное значение критерия и амплитуда нагрузки, при которой он достигается, соответствует пределу выносливости образца или детали.

ку

0,7 0,85 1 -350 Ч--1-

-370

-430

-450 -------------1----

Рис. 5. Зависимость критерия остаточных напряжений от коэффициента перегрузки ку для образцов с надрезами У-образного профиля (тип 1 и 2 по табл.1), изготовленных из стали 45, при циклическом растяжении-сжатии

0,7 0,85 1

перегрузки ку для образцов с надрезами У-образного профиля (тип 1 и 2 по табл.1), изготовленных из стали 45, при чистом изгибе с вращением

В заключении представлены основные результаты и выводы диссертационной работы, основанные на проведенных теоретических исследованиях и подтвержденные испытаниями на усталость:

1. На основании экспериментально-теоретической методики определения механических характеристик неупрочненного физически

^ неоднородного поверхностного слоя с использованием изотропных I первоначальных деформаций - создана математическая модель формирования остаточных напряжений, в деталях с концентраторами после ППД, позволившая решить задачу перераспределения остаточных напряжений при знакопеременных нагрузках.

2. Расчетное исследование остаточных напряжений с использованием созданной математической модели в локальных зонах упрочнения деталей показали хорошее совпадение полученных и известных результатов. При этом выявлены "закономерности формирования остаточных напряжений: значительное' снижение сжимающих остаточных напряжений в середине зоны упрочнения и увеличение этих напряжений на границе упрочненной и неупрочненной зон.

3. С применением методики определения механических характеристик неупрочненного слоя, созданной Бордаковым С. А., предложена модифицированная методика определения указанных характеристик для упрочненного поверхностного слоя, которая позволила установить нелинейный характер зависимости пределов текучести на растяжение и сжатие по толщине упрочненного поверхностного слоя.

Показано, что предел текучести на сжатие на поверхности имеет ¿к величину на 40% большую, чем у основного материала. По сравнению с ^ ^пределом текучести неупрочненного ослабленного поверхностного слоя эта V характеристика возрастает более чем в 2 раза.

^ " 4. На базе созданной математической модели формирования остаточных

напряжений и методики определения механических характеристик упрочненного поверхностного ^слоя^ построена __математическая модель перераспределения ^Т остаточных напряжений в этом слое цилиндрической детали при циклическом нагружении. Это позволило установить теоретически и подтвердить экспериментально, что независимо от теоретического коэффициента концентрации увеличение коэффициента перегрузки приводит к снижению остаточных напряжений на поверхности, и это снижение тем больше, чем более пластичным является материал.

5. Доказано, что распределение критерия остаточных напряжений в зависимости от изменения внешней нагрузки имеет экстремум при коэффициенте перегрузки, равном единице, т.е. при нагрузке, соответствующей пределу выносливости. Это легло в основу создания методики прогнозирования I предела выносливости упрочненных цилиндрических деталей с концентраторами \ напряжений.

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Павлов В.Ф., Бордаков С.А., Каранаева О.В. Устойчивость остаточных напряжений в резьбовых деталях под действием постоянной и переменной нагрузок // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды 12-ой межвузовской конференции. Часть 1. Самара: СамГТУ, 2002. С. 143-145.

2. Павлов В.Ф., Бордаков С.А., Сургутанова Ю.Н., Каранаева О.В. Устойчивость технологических остаточных напряжений в эксплуатации // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды 13-ой межвузовской конференции. Самара: СамГТУ, 2003. С. 126-129.

3. Павлов В.Ф., Бордаков С.А., Сургутанова Ю.Н., Каранаева О.В. Влияние эксплуатационных факторов на технологические остаточные напряжения // Проблемы и перспективы двигателестроения: Материалы докладов международной научно-технической конференции. Самара: СГАУ, 2003. С.59.

4. Павлов В.Ф., Бордаков С.А., Сургутанова Ю.Н., Каранаева О.В. Определение механических характеристик упрочненного поверхностного слоя // Проблемы динамики и прочности в газотурбостроении: Тезисы докладов 2-й международной научно-технической конференции. Киев: Ин-т проблем прочности им. Г.С. Писаренко HAH Украины, 2004. С. 141-142.

5. Каранаева О.В. Механические характеристики упрочненного поверхностного слоя и методика их определения // XXV Российская школа по проблемам науки и технологий, посвященная 60-леию Победы: Тезисы докладов. МИАСС: МСНТ, 2005. С.25.

6. Павлов В.Ф., Бордаков С.А., Сургутанова Ю.Н., Хибник Т.А., Каранаева О.В. Прогнозирование предела выносливости упрочненных деталей // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды Второй Всероссийской научной конференции. Ч. 1. Самара: Сам ГТУ, 2005. С.231-234.

7. Хибник Т.А., Чирков A.B., Николаев А.Н., Каранаева О.В. Расчет предела выносливости по трещинообразованию с использованием принципов механики остаточных напряжений // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды Второй Всероссийской научной конференции. Ч. 1. Самара: Сам ГТУ, 2005. С.290-292.

8. Павлов В.Ф., Бордаков С.А., Сургутанова Ю.Н., Хибник Т.А., Каранаева О.В. Прогнозирование предела выносливости по разрушению деталей, изготовленных методами опережающего поверхностного пластического деформирования / Вестник Сам.ГТУ: Серия физико-математические науки. -2005. - № 34. С.60-67.

9. Павлов В.Ф., Бордаков С.А., Кирпичев В.А., Вакулюк B.C., Николаев А.Н, Каранаева О.В. Влияние остаточных напряжений на предел выносливости при повышенных температурах в условиях концентрации напряжений // Динамика, прочность и ресурс машин и конструкций: Тезисы докладов

международной научно-технической конференции. Том 2. Киев: Ин-т проблем прочности им. Г.С. Писаренко HAH Украины, 2005. С. 145-146.

10. Каранаева О.В. Методика прогнозирования предела выносливости по механическим характеристикам поверхностного слоя деталей // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды Третьей Всероссийской научной конференции. Ч. 1: Математические модели механики, прочности и надежности элементов конструкций. - Самара: СамГТУ, 2006. С. 100-102.

11. Каранаева О.В., Сургутанова Ю.Н. Механические характеристики поверхностного слоя деталей и предел выносливости по разрушению // Проблемы и перспективы двигателестроения: Материалы докладов международной научно-технической конференции. - Самара: СГАУ, 2006. С. 63-64.

12. Павлов В.Ф., Бордаков С.А., Кирпичев В.А., Вакулюк B.C., Каранаева О.В., Николаев А.Н., Яковенко Н.И. Влияние остаточных напряжений на предел выносливости в условиях концентрации напряжений при повышенных температурах // Надежность и долговечность машин и сооружений: Международный научно-технический сборник. Выпуск 27. Киев: Ин-т проблем прочности им. Г.С. Писаренко HAH Украины, 2006. Ст16-21.

Г -7 t и<? и I U J) --> // > ;

/о) I -

W'L

о

I

0

}

1 0}

Г -J

l's

С»

с ^

тТ ,> , * '

«--•- 4 /

, г,,<

^ 4 Формат 60x84/16. Бумага офсетная.

Печать оперативная. Обьем 1,0 п.л. Тираж 100 экз.

-г J ,

ctA

t/bst СГАУ

443086 Самара, Московское шоссе, 34.

Введение.

1. Обзор литературы по теме диссертации и постановка задач исследования.

1.1. Обзор литературы по теме диссертации.

1.2. Постановка задач исследования.

2. Методики определения остаточных напряжений и механических характеристик поверхностного слоя, оборудование для испытаний.

2.1. Методики экспериментального определения остаточных напряжений.

2.2. Оборудование и методики статических испытаний и испытаний на усталость.

2.3. Влияние физико-механических характеристик поверхностного слоя на распределение остаточных напряжений в деталях с концентраторами.

2.4. Расчетно-экспериментальная методика определения механических характеристик поверхностного слоя.

3. Остаточные напряжения в физически неоднородном поверхностном слое после поверхностного пластического деформирования.

3.1. Математическая модель формирования остаточных напряжений при поверхностном пластическом деформировании.

3.2. Закономерности формирования остаточных напряжений в локальных зонах упрочнения.

3.3. Влияние поверхностного пластического деформирования на закономерности перераспределения остаточных напряжений поверхностного слоя при однократно статическом нагружении.

4. Механика перераспределения остаточных напряжений в поверхностном слое деталей после поверхностною пластического деформирования при действии циклических нагрузок.

4.1. Влияние поверхностного пластического деформирования и физико-механических свойств упрочненного слоя на перераспределение остаточных напряжений при циклическом нагружении.

4.2. Методика прогнозирования предела выносливости деталей, изготовленных поверхностным пластическим деформированием, с использованием принципов механики остаточных напряжений.

Создание машин высокого качества, которые отличаются в первую очередь прочностью отдельных частей, невозможно без привлечения науки. Л основной целью современною машиностроения является обоснование рациональною решения инженерных задач, связанных с созданием машин и сооружений при минимальной затрате материалов надлежащей прочности и жесткости, которые обеспечат необходимую надежность и заданную долговечность рассматриваемой конструкции.

Наиболее характерным силовым воздействием на многие элементы машин в условиях их эксплуатации является действие переменных нагрузок, приводящих во многих случаях к разрушению от усталости материала. Поэтому вопросам сопротивления усталости необходимо уделять особое внимание.

Наиболее существенно на снижение предел выносливости влияет концентрация напряжений, что следует из анализа характера разрушений конструктивных элементов машин: большинство из них относятся к классу усталостных разрушений деталей, имеющих концентраторы напряжений. Основными методами, значительно повышающими сопротивление усталости в условиях концентрации напряжений, являются применяемые при изготовлении деталей современные виды и средства упрочняющей технологии, в частности, широко используемое в современном машиностроении поверхностное пластическое деформирование (ППД). Существенное повышение сопротивления усталости после ППД объясняется возникновением в поверхностном слое деталей сжимающих остаточных напряжений, улучшающих свойства поверхностного слоя; повышаются твердость, прочность, сопротивление отрыву.

В последнее время выполнено большое число исследований по различнг,ш проблемам остаточных напряжений. Работы в этой области позволили выяснить влияние технологических факторов на уровень остаточных напряжений, связать различные критерии оценки этою уровня и характеристики усталости разнообразными эмпирическими зависимостями. К сожалению, в настоящее время недостаточно изучена проблема перераспределения остаточных напряжений при циклическом нагружении в деталях с концентраторами, обработанных ППД. Тогда, как выявление закономерностей этого процесса дает возможность создания методики прогнозирования предела выносливости цилиндрических деталей с концентраторами, принципиально не требующей долговременных и дорогостоящих испытаний на усталость.

Решению этой проблемы и посвящена настоящая диссертация, т.е. изучению закономерностей перераспределения остаточных напряжений в упрочненном ППД поверхностном слое цилиндрических деталей с концентраторами напряжений при циклическом нагружении.

С учетом выявленных закономерностей была предложена методика прогнозирования предела выносливости цилиндрических деталей с концентраторами, упрочненных ППД, что особенно важно в случае деталей сложной формы, когда необходимы натурные испытания на дорогостоящей технике. Предложенная методика применима также в случае проведения опытно-конструкторских разработок новых видов машин.

Диссертация выполнена на кафедре сопротивления материалов Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королева и состоит из введения, четырех разделов и заключения.

Заключение

1. На основании экспериментально-теоретической методики определения механических характеристик неупрочненного физически неоднородною поверхностного слоя с использованием изотропных первоначальных деформаций создана математическая модель формирования остаточных напряжений в деталях с концентраторами после ППД, позволившая решить задачу перераспределения остаточных напряжений при знакопеременных нагрузках.

2. Расчетное исследование остаточных напряжений с использованием созданной математической модели в локальных зонах упрочнения деталей показали хорошее совпадение полученных и известных результатов. При этом выявлены закономерности формирования остаточных напряжений: значительное снижение сжимающих остаточных напряжений в середине зоны упрочнения и увеличение этих напряжений на границе упрочненной и неупрочненной зон.

3. С применением методики определения механических характеристик неупрочненного слоя, созданной Бордаковым С.А., предложена модифицированная методика определения указанных характеристик для упрочненного поверхностного слоя, которая позволила установить нелинейный характер зависимости пределов текучести на растяжение и сжатие по толщине упрочненного поверхностного слоя.

Показано, что предел текучести на сжатие на поверхности имеет величину на 40% большую, чем у основного материала. По сравнению с пределом текучести неупрочненного ослабленного поверхностного слоя эта характеристика возрастает более чем в 2 раза.

4. На базе созданной математической модели формирования остаточных напряжений и методики определения механических характеристик упрочненного поверхностного слоя построена математическая модель перераспределения остаточных напряжений в этом слое цилиндрической детали при циклическом нагружении. Это позволило установить теоретически и подтвердить экспериментально, что независимо от теоретического коэффициента концентрации увеличение коэффициента перегрузки приводит к снижению остаточных напряжений на поверхности, и это снижение тем больше, чем более пластичным является материал.

5. Доказано, что распределение критерия остаточных напряжений в зависимости от изменения внешней нагрузки имеет экстремум при коэффициенте перегрузки, равном единице, т.е. при нагрузке, соответствующей пределу выносливости. Это легло в основу создания методики прогнозирования предела выносливости упрочненных цилиндрических деталей с концентраторами напряжений.

1. Анисимов В.Н. Определение остаточных напряжений с помощью срезов поверхностного слоя // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды девятой межвузовской конференции, 4.1, Самара: СамГТУ, 1999, С. 11-13.

2. Абрамов В.В. Уточнение механических методов определения остаточных напряжений // Усталостная прочность и повышение несущей способности изделий методами ППД.- Пермь, дом НТО.- 1984,- С. 67-74.

3. Авчинников Б.Е., Моисеенков Н.В., Белотелов Н.Н. Влияние поверхностного упрочнения на усталостную прочность сталей ЗОХГСА и ЗОХГСНА // Поверхностный наклеп высокопрочных материалов.- М.: ОНТИ, 1971.-С. 149-158.

4. Алехин В.Г1. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов. М.: Наука, 1983. - 280 с.

5. Алехин В.П., Гусев 0. В., Шоршоров М.Х. О причинах проявления аномальной пластичности в поверхностных слоях кристаллов на начальной стадии деформации // Физика и химия обработки материалов. -1969.-№6.-С. 50-60.

6. Алехин В.П., Шоршоров М.Х., Гусев О.В. К вопросу об аномальности механических свойств поверхностных слоев кристаллов // Усталость металлов и сплавов / Институт металлургии имени А.А. Байкова. М. Наука, 1971 - С. 48-53.

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

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

9. Аулов В.Ф., Авчинников В.Е. Влияние концентрации напряжении на оптимальную глубину упрочнения // Совершенствование ремонта авиационной техники.- Киев: КНИГА,- 1982.-С. 10.

10. Ю.Бабей Ю.Н., Бережницкая М.Ф. Метод определения остаточных напряжений 1 -го рода.- Львов: ФМ11 AI1 УСССР, 1980.- 64 с.

11. П.Бабич В.К., Пироюв В.А., Вакуленко М.А. К вопросу о параметрах упрочнения, определяемых по кривой растяжения // Проблемы прочности. 1977. - № 6. -С. 58-60.

12. Балашов Б.Ф., Петухов А.Н., Архипов А.Н. Влияние остаточных напряжений на сопротивление усталости сплава ВТ9 при различных температурах // Проблемы прочности.- 1981.- № 7.- С. 33-37.

13. З.Балашов В.Ф., Петухов А.Н. Усталостная прочность жаропрочных сплавов в связи с концентрацией напряжений, асимметрией цикла и поверхностным наклепом // Проблемы прочности. -1974.-№4.-С.82—86.

14. Балтер М.А. Упрочнение деталей машин.- М: Машиностроение, 1987.184 с.

15. Балтер М.А., Горелый А.В. Усталостная прочность упрочненных шлицевых валов при различных видах упрочнения // Металловедение и термическая обработка металлов.- 1964.- № 1- С. 16-18.

16. Балтер М.А., Туровский M.JI., Новин Р.А. Остаточные напряжения и усталостная прочность цементованной стали после обкатки роликами // Вестник машиностроения.- 1969.- № 9.- С. 59-61.

17. Биргер И.А., Демьянушко М.В., Темис Ю.М. Долговечность термонапряженных элементов машин // Пробл. прочн., 1975, №12, С. 916.

18. Биргер И.А. Определение остаточных напряжений в деталях сложной формы // Заводская лаборатория.- 1970.- № 1.- С. 76-83.

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

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

21. Бордаков С.А. Закономерности формирования остаточных неапряжений в деталях с учетом действия циклических нагрузок. Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук/.- Самара, 1992.- 264 с. С. 105.

22. Бордаков С.А. Разработка методов расчета остаточных напряжений и сопротивления усталости в неоднородном поверхностном слое элементов конструкций. Дисс. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук /.- Самара, 2000.401 с.

23. Браславский В.М. Технология обкатки крупных деталей роликами.- М.: Машиностроение, 1975.- 160 с.

24. Букатый С.А. Исследование деформаций деталей, возникающих после обработки поверхностей: Автореферат дис. на соик. ученой степ. канд. техн. наук.- Куйбышев, КПТИ, 1979.- 18 с.

25. Бутаков Е.И. Оценка точности определения глубины наклепа при поверхностном пластическом деформировании // Вестник машиностроения. 1982. -№ 11 -С. 22-24.

26. Вакулюк B.C. Определение остаточных напряжений в шлицевых деталях: Автореферат дис. на соиск. ученой степ. канд. техн. наук: 01.02.06.-М.- 1983.- 15 с.

27. Гладковский В.А. И др. К вопросу о выборе режимов упрочнения резьбовых участков турбобура // тез. докл. IV научн.-техн. конференции.-Пермь, 1974.-С. 9-11.

28. Гликман JI.A. Методы определения остаточных напряжений // Труды Ленинградского инженерно-экономического института.- I960,- Вып. № 30.- С. 58-98.

29. Гликман J1.A., Гуревич В.Г., Середин В.В. Поверхностное пластическое деформирование деталей из титанового сплава ВТЗ-1.- Вестник машиностроения, 1977.- № 4.- С. 50-53.

30. ЗО.Гликман JI.Л., Санфирова Т.П., Степанов В. А. О возникновении остаточных напряжений первого рода при растяжении. II (к вопросу о наличии ослабленного поверхностного слоя) / Журнал технической физики. -1949. -№19. - Вып. 3. -С. 327-335.

31. ЗКГликман JI.A., Степанов В.А. О возникновении остаточных напряжений первого рода при растяжении // Журнал технической физики. -1946. -№16.- Вып.6. С. 661-668.

32. Гончаров И.Г. Упрочнение ППД коленчатых валов с малыми галтелями // Повышение циклической прочности материалов методом поверхностного пластического деформирования: тезисы докладов IV научн.-техн. конференции.- Пермь, 1974.- С. 42-43.

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

34. Гриюрьева Н.В. Определение остаточных напряжений в цилиндрических деталях: Автореферат дис. на соиск. ученой степ. канд. техн. наук.-Куйбышев, КпТИ, 1978,- 23 с.

35. Гринченко И.Г., Полоскин Ю.В., Макаровский Н.Д. Определение окружных остаточных напряжений в местах конструктивного концентратора // Заводская лаборатория.- 1972.- № 7.- С. 868-871.

36. Гуревич Б.Г. Упрочнение резьбы обкаткой роликами // сборник «Усталостная прочность и остаточные напряжения в стали и чугуне» Кн. 70-М.: 1955.-С. 86-98.

37. Гуревич Б.Г., Юрьев С.Ф. О роли остаточных напряжений в повышении предела выносливости стали при химико-термической обработке // Повышение усталостной прочности деталей машин: Сб. науч. трудов.-М.: Машгиз, 1952.-С. 77-85.

38. Гуща O.I I. Исследование процесса усталостного разрушения металлов методом потерь на магнитный гистерезис и вихревые токи// Циклическая прочность металлов.- Киев: Издательство АН УССР, 1962.- С. 147-152.

39. Давиденков Н.Н. Об остаточных напряжениях // Заводская лаборатория 1935.-№6,- С. 688-696.

40. Дерягин Г.А., Штовба Ю.К., Шнерова Э.И. Применение ускоренных методов испытаний для определения пределов выносливости алюминиевого сплава Д16Т // Заводская лаборатория.- 1967.- № 9.- С. 870-873.

41. Дмитриченко С.С. Современные методы ускоренных испытаний машин на сопротивление усталости // Вестник машиностроения,- 1967.- № 2- С. 7-12.

42. Драган В.М., Ясний П.В. Механизмы развития малых усталостных трещин при кручении // Проблемы прочности. 1983. - № 1. -С. 38-42.

43. Дроздов В.М., Казанцев А.С. Оценка механических методов определения остаточных напряжений // Новые методы испытаний и обработки материалов: Сб. науч. Трудов.- Минск: Паука и техника, 1975.- С. 23-28.

44. Жук Е.М. О применении методов Про и Локати // Заводская лаборатория.-1970.-№ 1.- С. 87-89.

45. Иванова B.C. Структурно-энергетическая теория усталости металлов // Циклическая прочность металлов.- М.: Издательство АН СССР, 1962.- С. 11-23.

46. Иванова B.C. Численный метод определения предела усталости по критическому напряжению усталости // Заводская лаборатория.- I960.- № 5.- С. 593-598.

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

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

49. Иванов С.И. и др. Определение остаточных напряжений в резьбе болтов методом колец и полосок / Иванов С.И., Трофимов Н.Г., Фрейдин Э.И., Фокин В.Г., Шатунов М.П. // Вестник машиностроения.- 1980.- №5.- С. 37-39.

50. Иванов С.И. и др. Остаточные напряжения и сопротивление усталости шлицевых валов / Трофимов Н.Г., Вакулюк B.C., Шатунов М.П., Фрейдин Э.И. // Вестник машиностроения.- 1985.- №7.- С. 12-14.

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

52. Иванов С.И., и др. Остаточные напряжения во впадинах шестерен/Иванов С.И., Трофимов И.Г., Ермолаев В.М., Ковалкин Ю.П., Фрейдин Э.И. // Остаточные технологические напряжения: Труды II Всесоюзного симпозиума/ИПМ АН СССР.-М., 1985,- С. 179-184.

53. Иванов С.И., Павлов В.Ф. Влияние остаточных напряжений на выносливость ненаклепанного материала.- В кн.: Вопросы прикладной механики в авиационной технике,- Куйбышев, 1973.- Вып. 66.- С. 70-75.

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

55. Иванов С.И., Павлов В.Ф., Прохоров А.А. Роль остаточных напряжений в сопротивлении усталости при кручении в условиях концентрации напряжений // Вопросы прочности и долговечности элементов авиационных конструкций, КуАИ.- Куйбышев, 1986.-С. 136-142.

56. Иванов С.И., Павлов В.Ф., Сагитов М.А. Влияние остаточных напряжений и наклепа на выносливость в условиях концентрациинапряжений.- В кн.: Вопросы прикладной механики в авиационной технике.- Куйбышев.- КуАИ, 1974.- Выи. 69.- С. 12-16.

57. Иванов С.И., Фрейдин Э.И. Остаточные напряжения и усталостная прочность резьбовых соединений // Исследования, конструирование и расчет резьбовых соединений / СГУ.- Саратов, 1983.- С. 8-12.

58. Иванов С.И., Шатунов М.П., Павлов В.Ф. Влияние остаточных напряжений на выносливость образцов с надрезами / Вопросы прочности элементов авиационных конструкций: Межвуз. Сб.- Куйбышев, 1974.-Вып. 1.- С. 88-95.

59. Иванов С.И., Шатунов М.П., Павлов В.Ф. Определение дополнительных остаточных напряжений в надрезах на цилиндрических деталях // Вопросы прочности элементов конструкций: Труды Куйбышевского авиационного института.- Куйбышев, 1973.- Вып. 60.- С. 160-170.

60. Ильюшин А.А. Пластичность. -JI.: ОГИЗ, 1948. 376 с.

61. Качанов JI.M. Основы теории пластичности. М.: Наука, 1969. -420 с.

62. Ковернистый Ю.К., Гуревич С.Е., Блинов В.М. Циклическая прочность и долговечность дисперсионно-твердеющих аустенитных сталей // Металловедение и термическая обработка металлов, 1971.- №4.- С. 30-33.

63. Когаев В.П., Серенсен С.В. Статистическая методика оценки влияния концентрации напряжении на сопротивление усталости // Заводская лаборатория. -1962. -№ 1. -С. 79-87.

64. Костецкий Б.Н., Шевеля В.В., Маркевич Н.В. Комплексное изучение основных стадий структурной повреждаемости при усталости некоторых сплавов на основе железа // Прочность металлов при циклических нагрузках.- М: Наука, 1967.- С. 82-87.

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

66. Красновский И.Ю., Нехотяев В.В., Филиппов Е.Б. Определение остаточных напряжений методом идентификации // Труды 17-ой Международной конференции но теории оболочек и пластин. Т.2. Казань, 1996,0.146-151.

67. Кроха В. Л. О зависимости показателя деформационного упрочнения от степени деформации и выполнение степенною закона упрочнения // Проблемы прочности.-1981. № 8. -G. 72-77.

68. Кудрявцев И.В. Влияние остаточных напряжений на усталостную прочность сварных изделий // Повышение усталостной прочности деталей машин поверхностной обработкой.- М.: Машгиз, 1952.- С. 31-42.

69. Кудрявцев И.В. Внутренние напряжения как резерв прочности в машиностроении.- М.: Машгиз, 1951.- 280 с.

70. Кудрявцев М.В. О методе определения предела выносливости по испытаниям одного образца // Заводская лаборатория. 1961. - № 4. -С. 434-441.

71. Куликов О.О., Белянин В.А. Повышение твердости валиков лудильных аппаратов обкаткой роликом // сборник «Усталостная прочность и остаточные напряжения в стали и чугуне» Кн. 70-М.: 1955.-С.163-175.

72. Мавлютов P.P., Иосилевич Г.Б., Рокитянская И.В. Концентрация напряжений и прочность головок болтов // Вестник машиностроения. -1973.-№11.-С. 69-73.

73. Мавлютов P.P. Концентрация напряжений в элементах конструкций. М.: Наука, 1996,240 с.

74. Мазеин П.Г. Остаточные напряжения при поверхностном пластическом деформировании // Прогресс, технол. процессы в обраб. мет. давлением. Магнитогорск: Магнитог. гос. горнометаллург, акад., 1997, С. 78-86.

75. Медведев С.Ф. Циклическая прочность металлов.- М.: Машгиз, 1961.303 с.

76. Митряев К.Ф., Серянин Ю.А. Повышение сопротивления усталости деталей из титановых сплавов поверхностным пластическим деформированием // Вестник машиностроения.- 1984.- № 4.- С. 23-25.

77. Муратов JI.B. Энергия разрушения при циклических и статических нагрузках // Прочность металлов при переменных нагрузках.- М.: Издательство АН СССР, 1983.- С. 111-118.

78. Нейбер Г. Концентрация напряжений. М.: ОГМЗ, 1947. - 105 с.

79. Няшин Ю.Н., Подеев А.Д. Остаточные напряжения. Теория и приложение.- М.: Наука, 1982.- 109 с.

80. Павлов В.Ф. Влияние на предел выносливости величины и распределения остаточных напряжений в поверхностном слое детали с концентратором.

81. Сообщение 1. Сплошные детали // Известия ВУЗов. Машиностроение. -1988.-№8.-С. 22-26.

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

83. Павлов В.Ф. Влияние характера распределения остаточных напряжений по толщине поверхностного слоя детали на сопротивление усталости // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1988. - № 7. -С. 3-6.

84. Павлов В.Ф. Исследование влияния остаточных напряжений и наклепа на усталостную прочность в условиях концентрации напряжений.- Дис. на соиск. ученой степ. канд. техн. наук.- Куйбышев, 1975.- 120 с.

85. Павлов В.Ф. и др. Исследование зависимости предела выносливости при изгибе от остаточных напряжений / Павлов В.Ф., Вакулюк B.C., Лапин В.И.,Мальков Г.Ф., Бордаков С.А. / КуАИ. Куйбышев, 1987. - 27 с. -Деп. в ВИНИТИ 15.12.87, № 8779- В87.

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

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

88. Павлов В.Ф., Столяров А.К., Павлович Л.И. Исследование остаточных напряжений в концентраторах методом конечных элементов // Проблемы прочности.- 1988.-№8.-С. 110-113.

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

90. Павлов В.Ф., Столяров А.К. Распределение остаточных напряжений в области концентратора при малой протяженности зоны упрочнениявпадины // Оптимизация технологических процессов по критериям прочности/ УАИ.- Уфа, 1987.- С. 49-53.

91. Павлов В.Ф., Филатов А.П., Вакулюк B.C. ^распространяющиеся трещины усталости в резьбовых образцах из стали ЗОХГСА / КуАИ. -Куйбышев, 1986. -5 е.- Деп. в ВИНИТИ 13.05.86, № 750-В86.

92. Папшев ДД. Отделочно-упрочняющая обработка поверхности пластическим деформированием.- М: Машиностроение, 1978.- 152 с.

93. Петерсон Р. Коэффициенты концентрации напряжений. Графики и формулы для расчета конструктивных элементов на прочность. М.: Мир, 1977.-302 с.

94. Петриков В.Г. Повышение выносливости резьбовых деталей из титанового сплава ВТ 16 путем выбора рациональной технологии // Вестник машиностроения, 1978.-№ 1.-С. 59-60.

95. Петросов В.В. Применение упрочняющей обработки деталей ППД // Повышение эксплуатационных свойств изделий технологическими методами.- Уфа: УАИ, 1983.- С. 29-31.

96. Поляков С.Н. и др. Методы построения и анализа истинных диаграмм растяжения / Поляков С.Н., Кудлай А.С., Наугольникова J1.M., Нечипоренко М.Т. // Заводская лаборатория. 1966. - № 6. -С. 741-744.

97. Прокопенко А.В., Маковецкая М.А., Штукатурова А.С. Поверхностные свойства и предел выносливости металла. Сообщение 2. Неравномерность свойств на поверхности // Проблемы прочности. -1986.-№-6.-С.41-44.

98. Прокопенко А.В., Торгов В.Н. Поверхностные свойства и предел выносливости металла. Сообщение 1. Зависимость предела текучести от глубины слоя // Проблемы прочности. 1986. -№ 4. -С. 28-34.

99. Прокопенко А.В., Торгов В.Н. Поверхностные свойства и предел выносливости металла. Сообщение 3. Модель усталостного разрушения металла с учетом аномальных свойств поверхностного слоя.

100. Масштабный эффект. Остаточные напряжения // Проблемы прочности. 1986.-№7. С. 44-51.

101. Прокопенко А.В., Торгов В.Н. Поверхностные свойства и предел выносливости металла. Собгцение 4. Расчет предела выносливости при концентрации напряжений и асимметричном циклическом нагружении // Проблемы прочности. 1986. -№10. -С. 18-26.

102. Ю5.Работнов Ю.М. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1988.-712 с.

103. Ровинский Б.М. О возникновении напряжений второго рода при пластической деформации // Журнал технической физики.- 1946.- Вып. 10№ П.-С. 1273-1281.

104. Серебренников Г.З. Определение остаточных напряжений на дне кругового надреза//Заводская лаборатория.- 1969.-№ П.-С. 1381-1385

105. Серебренников Г.З. Экспериментальное определение осевых остаточных напряжений в тонких валах // Заводская лаборатория.-1962.- №9.- С. 1108-1112.

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

107. Ш.Скрипник Ю.Д., Войтенко А.Ф. Механические свойства металлов в области малых упругопластических деформаций // Проблемы прочности. 1984. -№ 6. -С. 62-67.

108. Соболев В.Л., Евстратова С.П. Сравнительная оценка точности различных методов ускоренных испытаний на усталость // Вестник машиностроения.- 1970.- №10.- С. 45-49.

109. Соболев B.JI., Евстратова С.II. Экспериментальная оценка точности некоторых методов ускоренных испытаний на усталость // Заводская лаборатория.- 1968.- №7.- С. 863-866.

110. Соболев BJI. Совершенствование методики ускоренной оценки пределов выносливости при испытаниях со ступенчато изменяющейся нагрузкой//Заводская лаборатория.- 1977.-№11.-С. 1401-1406.

111. Степнов М.Н., Агамиров JI.B. Статистическая оценка параметров функции распределения предела выносливости при усталостном испытании "вверх-вниз" и "пробитов"// Заводская лаборатория.- 1990.-№ 1.-С. 51-55.

112. Степнов М.Н., Бородин Н.А., Хазанов Н.Н. Эффективность упрочнения легких сплавов поверхностным наклепом.- Машиноведение, 1968.- № 3.- С. 77-83.

113. Степнов М.Н., Евстратова С.П. Ускоренная оценка характеристик сопротивления усталости на основании результатов испытаний с возрастающей амплитудой напряжений // Заводская лаборатория. -1976.-.№10. -С. 1238-1241.

114. Степнов М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний. М.: Машиностроение, 1985. - 231 с.

115. Терентьев В.Ф. К вопросу о природе физического предела текучести и хрупкого разрушения //ДАН СССР. 1969. -Т. 185. -№1. -С. 83-86.

116. Терентьев В.Ф. Модель физического предела усталости металлов и сплавов//ДАН СССР. -1969. -Т. 185. -№ 2. -С. 324-326.

117. Технологические остаточные напряжения / Под ред. А.В. Подзея.- М.: Машиностроение.- 1973.-216 с.

118. Тимошенко В. А., Ермилов В. В., Брухис М.М. Вдавливание единичной неровности в пластическое полупространство // Трение и износ. -1982. -Вып. 3. .№5. -С. 813-820.

119. Ш.Толутис К.Б., Терентьев В.Ф., Вилис М.С. Влияние упрочнения поверхностного слоя на вид диаграммы растяжения и прочностные свойства малоуглеродистой стали // Физика и химия обработки материалов. 1975. -№ 1. -С. 77-83.

120. Трощенко В.Т. Деформирование и разрушение металлов при многоцикловом нагружении.- Киев: Наукова Думка, 1981.- 343 с.

121. Трощенко В.Т. Метод ускоренного определения предела усталости металлов // Прикладная механика.- 1967.- Т.З.- Вып. 5.- С. 50-54.

122. Трощенко В.Т., Сосновский J1.A. Сопротивление усталости металлов и сплавов. Киев: Наукова думка, 1987. - 1303 с.

123. Трощенко В. Т. Усталость и неупругость металлов. Киев: Наукова думка, 1971.-288 с.

124. Туровский МЛ. Остаточные напряжения во впадинах зубьев цементованных шестерен // Вестник машиностроения.- 1971.- № 9.- С. 36-40.

125. Туровский M.J1., Шифрин Н.М. Концентрация напряжений в поверхностном слое цементованной стали // Вестник машиностроения.-1970.-№ П.- С. 37-40.

126. Ускоренные испытания изделий машиностроения на надежность / Под ред. В.Р.Верченко.- М.: Госстандарт, 1969.- Вып. 2- 83 с.

127. Фокин В.Г. Определение остаточных напряжений в неоднородных и анизотропных деталях: Автореферат дис. на соиск. ученой степ. канд. техн. наук.- Куйбышев, КуАИ, 1975,- 25 с.

128. Фрейдин Э.И. Исследование остаточных напряжений в резьбе болтов авиационных ГТД: Автореферат дис. на соик. ученой степ. канд. техн. наук.- Куйбышев, КУАИ, 1981.- 17 с.

129. Фрейдин Э.И. Остаточные напряжения в резьбе болтов // Вестник машиностроения.- 1980.-№ П.-С. 33-34.

130. Христенко Н.Н., Томенко Ю.С. Аналитическое описание кривых упрочнения // Проблемы прочности. 1981. - № 10. - С. 51 -55.

131. Шабалин В.М. О механизме пластической деформации металлов // ДАН СССР. 1962. -Т. 144. -.№3. -С. 551-553.

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

133. Шашин М.Я., Капралов В.М. Оценка предполагаемой эффективности упрочнения ППД на основе обощенных параметров // Вестник машиностроения.- 1977.- №4.- С. 53-55.

134. Якушев А.И., Мустаев Р.Х., Мавлютов P.P. Повышение прочности и надежности резьбовых соединений.- М.: Машиностроение, 1979.- 215 с.

135. Eckersley J.S. Controleed shot peening// Compresed air magazine /- 1973, N 8.- P. 12-16.

136. Ml.Enomoto N. A method for determining the fatigue limit of metals by means, jf stepwise load Increase tests // Proc.Amer.Soc.Test.Mat. -1959.-V. 59.-P. 263-271.

137. Gulu II., Dulniak R. On the nucleatlon of fatigue cracks In pure pollcrystalllne a-lron // Fatigue Eng.Mat. and Stract. 1982. - № 4. -P. 311321.

138. Henderer F. MetaUkundllche Untersuchungen Liber das Ermudungvorhalten heterogener Stahigefuge // Schwelz. Arch, angew. Wiss und Techn. 1971. -V. 37. -№1. -P. 1-13.

139. Klooj K.Y., Broszeit H, Fuchsbauer В., Jehmidt F. Optimierung von Ychwingfest von Jchwingfestigkeitseigenschaften beim Oberflachendrucken gekerbtcr Umlaufbiegeproben unter Berucksichtigung der Probengrobe/- "Z. Wcrkstofftech"/- 1981, 12, N10, 359-365.

140. Locati L. Le prove dicafica come auslllo alia predusloni // Met. Ital. 1955. -V. 47.-№9.-P. 347- 358.

141. Maron E// Proc. Symp. Eng/ uses hologr./ Univ / Strutnelyde, 1968, Sept.-London: Cambridge Univ. press.- 1969.- P. 13-18.

142. Miner M.A. Cumulative damage In fatigue // J.Appl.Mech. 1945. -V. 12.-S.A.159.

143. Mlyazaki S., Shidata K., Fusita H. Effect of specimen thickness on mechanical properties of polycrystalllne aggregates with varlons grain sizes // Acta metallurgica. 1979. - V. 27 - №-5. - P. 855-862.

144. Palmgren A. Die Lebensdaner von Kugulagern VDJ. -1924. -S. 339.

145. Prot E.M. Une nonvelle technique d'essai des materiaux. Ressal de fatique sous charse progressive // Rev.Met.- 1948.- V. 45.- N 12.- P. 481.

146. Yamada Y., Yoshimura N., Sakural T. Plastic stress-strain matrix and Its application for the solution of elastic-plastic problems by the finite element method // International Journal of mechanics sciense. 1968. -V. 10. -№ 5. -P. 343-354.

147. Yeeger G, Holzmann H, Die Jteigerung der Dauerfestigkeit durch Oberflachenverfestiguug in Abhangigkeit von Werkstoff und Vergungszustand.- "Draht", 1969, 20, N5, 302-308.