Розмір шрифту: 

Вступ: Питання співвідношення міцності, ваги та вартості є одним з ключових для будь-якої з галузей машинобудування. Потреба точного розрахунку терміну експлуатації під час проектування та прогнозування залишкового ресурсу під дією різноманітних силових навантажень, потребують точного знання розподілу напружень та виду напруженого стану в небезпечній точці відповідального конструкційного елемента. Не дивлячись на це, на сьогоднішній день не існує узагальненої залежності впливу виду напруженого стану на зміну фізико-механічних характеристик матеріалу, що викликані складністю постановки експерименту. Використання даних отриманих з простих експериментів на розтяг, не дає повної картини для оцінки ресурсу відповідальних елементів конструкцій при складному термо-силовому навантаженні. Що в деяких випадках, призводить до небезпечного зниження запасу міцності та жорсткості, або в напрямку недоцільного використання матеріалу.

Мета: Дослідити розподіл параметрів (ВНС) в зразках з концентраторами напружень для сплаву Д16т з врахуванням пошкоджуваності.

Основний зміст: Враховуючи значну кількість досліджень відомо ,що вид напруженого стану суттєво впливає на граничну величину пластичної деформації та характер руйнування. В роботах запропоновано характеризувати ВНС використовуючи параметри, що базуються на трьох інваріантах тензора напружень. Параметр жорсткості напруженого стану η, враховує перший інваріант тензора I₁ та другий інваріант девіатора напружень J₂ та параметр Надай-Лоде µ, який враховує третій інваріант девіатора напружень J₃. Що в свою чергу дозволить описати поверхню Мізеса.

Для дослідження напруженого стану було обрано зразки у вигляді циліндрів з різними концентраторами напружень. Розрахунки результатів дослідження чисельного моделювання, проводились в програмному комплексі Ansys Workbench з використанням ефективної кривої діаграми, яка враховує кінетику накопичення пошкодження через зміну питомого електричного опору для алюмінієвого сплаву Д16т. Отримано розподіл параметрів ВНС вздовж радіуса перерізу, і було показано необхідність враховувати обидва з запропонованих параметрів ВНС. Також отримано розподіл параметрів ВНС від рівня пружно-пластичної деформацій для небезпечної точки зразка. Це дало змогу показати, що параметри ВНС змінюються не тільки при досягнення пластичної зони деформування, але й в пружній зоні.

Висновки:

1. Отримано розподіл параметрів ВНС для алюмінієвого сплаву Д16т, які показують, що при зростанні рівня пластичної деформації в небезпечній точці, параметри ВНС можуть не тільки зростати, а мають більш складний характер зміни.

2. За результатами досліджень показано необхідність враховувати одночасно два параметра впливу ВНС для побудови феноменологічних моделей.

3. Показано, що параметри ВНС змінюються не тільки при переході в пластичну зону, а й в пружній в залежності від типу концентратора напруження.

сплав д16т; пошкоджуваність; Ansys Workbench;