Название файла

Вид материала

Доклад

Подобный материал:

• Файла с рисунком помещено на соответствующих оригиналу страницах, 3072.42kb.
• Название файла, 29.56kb.
• Название файла, 32.54kb.
• Название файла в соответствии с требованиями, 94.27kb.
• Название файла в соответствии с требованиями, 98.17kb.
• Название файла: курс, 268.28kb.
• Название файла в соответствии с требованиями, 84.44kb.
• Файла и колонтитул всегда соответствуют названию звукового файла, 56.17kb.
• Программа, распределяющая ресурсы видеопамяти; электронное, энергозависимое устройство, 99.92kb.
• Правила оформления : Порядок оформления тезисов: Название электронного файла по фамилии, 26.93kb.

Cx-X

Технология определения остаточных напряжений в узлах элементах конструкций толщиной от 2,5 мм на основе использования метода электронной спекл-интерферометрии

Л. М. Лобанов, В.А. Пивторак, В. В. Савицкий, Г.И. Ткачук

Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины, 03680, ГСП, Киев-150, Украина

В настоящее время в авиационной и аэрокосмической промышленности все более широкое применение находят сварные тонкостенные панели с ребрами жесткости, изготавливаемые из высокопрочных титановых сплавов. Создание таких панелей, отвечающих требованиям высокой точности изготовления, эксплуатационной надежности и долговечности вызывает необходимость разработки эффективных методов контроля их напряженно-деформированных состояний.

Существующие методы определения остаточных напряжений (ОН) разделяются на физические и механические. Физические методы, в отличие от механических, не связаны с повреждением металла при определении ОН. Они основаны на изучении и определении свойств металла, которые зависят от напряженного состояния. Если же изменение свойств металла в шве и околошовной зоне связано совокупным воздействием физико-химических процессов при сварке и напряженным состоянием, то результаты измерения физическими методами не всегда однозначно характеризуют ОН.

Механические методы основаны на принципе упругой разгрузки объема металла при его освобождении от ОН вследствие механического изъятия части материала из исследуемого объекта. Наиболее распространенным механическим способом определения ОН является метод отверстий в сочетании с электротензометрированием. На этот метод разработан стандарт ASTM Е837, который предусматривает, что толщина исследуемого элемента должна быть не менее четырех диаметров отверстия. Существующие промышленно выпускаемые розетки тензодатчиков позволяют использовать его для исследования объектов толщиной более 3.2 мм. Для того, чтобы экспериментально получить значения ОН в пластинах толщиной 2.5.мм, необходимо разработать новый способ исследования напряженного состояния.

В Институте электросварки им. Е.О.Патона НАН Украины разработана методика определения ОН, в которой применяется бесконтактный метод измерения перемещений с помощью электронной спекл-интерферометрии (ESPI). При высверливании отверстий глубиной h, равной диаметру отверстий D, возникает релаксация напряжений (_xx_yy и _xy) в области сверления, которая вызывает перемещения. Измерение перемещений u_x с помощью ESPI в точках вдоль окружности с центром в точке сверления, позволяет вычислить ОН методом наименьших квадратов по формуле:

u_x(F(_xxG(_yy+H(_xy (1)

где F, G и H – функции, зависящие от механических свойств материала, расстояния от центра отверстия и его диаметра, получены на основе экспериментально определенных обобщающих коэффициентов А, В и С в уравнении Кирша.

В работе представлена усовершенствованная методика. Применение отверстий глубиной h < 0.6 мм позволяет использование метода отверстий для определения ОН в материалах толщиной от 2.5 мм. Для этого необходимо получить зависимость вида (1) для новых геометрических параметров отверстия.

Для определения обобщающих коэффициентов А, В и С использовалось математическое моделирование напряженного деформированного состояния точек поверхности исследуемого объекта в окрестности высверливаемого отверстия с параметрами D = 1.0 мм, h = 0.1 …1.0 мм методом конечных элементов. На балке равного сопротивлению изгибу проводилась экспериментальная проверка адекватности численно полученных функций F, G и H при использовании отверстий с такими параметрами, которая показала, что ошибка при определении ОН составляет менее 8% для отверстий глубиной h > 0.4 мм.

Разработанная методика определения ОН на основе использования метода отверстий и ESPI позволила провести исследования напряженного состояния в титановых панелях толщиной 2,5 мм, полученных с помощью приварки ребер жесткости прорезным швом с применением предварительного упругого растяжения. Результаты экспериментального определения ОН показали, что остаточные напряжения линейно снижаются при увеличении предварительного упругого растяжения до значений 0,45_0,2 исследуемого материала.