- Номер
- Журнал СФУ. Математика и физика. 2024 17 (1)
- Авторы
- Дудин, Дмитрий С.; Келлер, Илья Э.; Пермяков, Глеб Л.; Трушников, Дмитрий Н.
- Контактная информация
- Дудин, Дмитрий С.: Институт механики сплошных сред УрО РАН Пермский национальный исследовательский политехнический университет Пермь, Российская Федерация; Келлер, Илья Э.: Институт механики сплошных сред УрО РАН Пермский национальный исследовательский политехнический университет Пермь, Российская Федерация; Пермяков, Глеб Л.: Пермский национальный исследовательский политехнический университет Пермь, Российская Федерация; Трушников, Дмитрий Н.: Пермский национальный исследовательский политехнический университет Пермь, Российская Федерация
- Ключевые слова
- wire-arc surfacing; layer-by-layer forging; residual stresses; distortions; experiment; mathematical model; проволочно-дуговая наплавка; послойная проковка; остаточные напряжения; искажения; эксперимент; математическая модель
- Аннотация
Для исследования формирования остаточных напряжений и искажений изделий, создаваемых проволочно-дуговой наплавкой, в зависимости от параметров технологического процесса предложено рассматривать стенку, состоящую из десяти слоев, наплавленных на подложку. На закрепленной стальной пластине проволокой из аустенитной нержавеющей стали AISI 308 LSi наплавлена стенка с послойной проковкой и без нее и измерен прогиб освобожденной конструкции. Для численного моделирования процесс представлялся в виде последовательно решаемых задач: а) тепловой — наплавки десяти слоев материала, б) упругопластической — формирования собственных деформаций и остаточных напряжений вследствие остывания созданной конструкции с неоднородным распределением температуры, в) упругопластической — проковки напряженной заготовки пневмоинструментом при повышенной температуре (этап может отсутствовать) и г) упругопластической — искажения конструкции и изменения поля остаточных напряжений при освобождении конструкции. Задачи (а), (б) и (г) решались в пакете программ COMSOL Multiphysics, (в) — в LS-DYNA. Установлено, что в наплавленной стенке вблизи ее верхней грани формируются растягивающие остаточные напряжения, а проковка этой грани сопровождается уменьшением продольных деформаций, искажения освобожденного образца и неоднородности распределения остаточных напряжений по высоте стенки. Рассчитанные величины прогибов соответствуют нашим экспериментальным данным и результатам Университета Крэнфилда для аустенитного сплава IN718. Разработана балочно-стержневая модель механики наращиваемой многослойной стенки, результаты применения которой соответствуют численным расчетам
- Страницы
- 75–90
- EDN
- VUNMCP
- Статья в архиве электронных ресурсов СФУ
- https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/152462
Журнал СФУ. Математика и физика / Моделирование остаточных напряжений и искажений стенки на подложке, возведенной проволочно-дуговой наплавкой
Полный текст (.pdf)