Методика моделирования напряженно-деформированного состояния стальных деталей в составе сборочных единиц с учетом их предварительной закалки

Abstract

Рассмотрены характерные особенности остаточных напряжений при индукционной закалке, установлены вызывающие их причины. Построена математическая модель, описывающая остаточные напряжения I рода в стальных деталях. Полученное математическое описание позволяет осуществлять моделирование процесса с учетом термических и обусловленных различием удельного объема фаз деформаций, а также индуцированной фазовыми превращениями пластичности. Представлен алгоритм компьютерной реализации модели и конечно-элементная формулировка для случая осевой симметрии и общей трехмерной геометрии. Рассмотрена методика сквозного моделирования напряженно-деформированного состояния деталей в составе сборочных единиц с учетом остаточных напряжений, возникших при их закалке. Представлены результаты моделирования.= the article describes the characteristics of residual stresses in induction hardening, set their causes. A mathematical model describing the I residual stresses of the first kind in the steel parts. the resulting mathematical description allows modeling process based on thermal and due to the difference in specific volume phase deformations and phase transformations induced plasticity. the model is adapted for integration with thermal calculations and calculations of phase transformations and includes the ability to direct account dependence of the mechanical properties of the material on the temperature. An algorithm for the computer implementation of the model and the finite element formulation for the case of axial symmetry and overall three-dimensional geometry. the methodic of integrated stress-strained state modeling of details as part of assembly units, taking into account the residual stresses encountered during their hardening. the simulation results are introduced.