Аннотация
В работе рассмотрено напряженное состояние цилиндрического объекта, который подвергается тепловому воздействию. Показана методика оценки напряженного состояния цилиндрического стержня, возникающего вследствие температурного перепада по его радиусу. На основании численного решения одномерной задачи теплопроводности для цилиндрического объекта разработано уравнение изменения относительной деформации, что позволяет рассчитать напряжения, возникающие в термодеформированном цилиндре. С использованием задачи Ламе - Гадолина определены радиальные и окружные напряжения. Рассмотрено сопротивление деформации стали 170ХНМ в различных температурных условиях, из которых следует, что при нагреве образца характер разрушения изменяется с хрупкого на пластичный. Показана проверка напряжений в объекте по различным гипотезам прочности. Полученный математический аппарат позволяет оценить прочность цилиндрического стержня при температурных перепадах по радиусу объекта.
Ключевые слова
Термонапряженное состояние, цилиндрический объект, радиальные координаты, главные напряжения, гипотезы прочности, термическая обработка, критические напряжения.
1. Вдовин К.Н., Савинов А.С., Феоктистов Н.А. Прогнозирование трещиноустойчивости крупных стальных отливок // Литейное производство. 2014. № 12. С. 8 - 10.
2. Вдовин К.Н., Савинов А.С., Феоктистов Н.А. Технологические особенности производства крупного стального стального литья Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2015. 195 с.
3. STRESSED STATE OF SHAPED CASTING CAUSED BY HINDERED CONTRACTION/ V.M. Kolokol’tsev, A.S. Savinov, A.S. Tubol’tseva, Stressed state of the shaped casting under the impact of hindered contraction, Solid State Phenomena, v. 265, pp. 1092-1098, 2017.
4. Quantitative evaluation of the effect of technological factors on origination of hot cracks in «track link» casting/ CIS Iron and Steel Review. 2017, рp. 14-18.
5. Лыков А.В. Теория теплопроводности М.: Высш. шк., 1967. 600 с.
6. Кузнецов Г.В., М.А. Шеремет Разностные методы решения задач теплопроводности/. Томск: Изд-во ТПУ, 2007. 172 с.
7. Колокольцев В.М., Савинов А.С., Андреев С.М., Ангольд К.В. Расчет термонапряженного состояния на примере нагрева стального цилиндрического объекта// Вестник 2019 №1. С. 37- 45.
8. Колокольцев В.М., Савинов А.С., Ибрагимов Ф.Г. Идентификация термических напряжений при температурном градиенте в плоской стенке отливки// Сталь. 2014. №4. С. 21-24.
9. Инновационные металлические материалы: монография/Аксенова К.В., Барков Л.А.,Барышников М.П. и др. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И.Носова 2016. 371 с.
10. Савинов А.С., Дьяченко Д.Я., Фролушкина К.А. //Расчет температурных деформаций при охлаждении пластины/ // Механическое оборудование металлургических заводов: междунар. сб. науч. трудов. Магнитогорск: ФГБОУ ВПО «МГТУ», 2012. С. 177 - 180.
11. Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов. М.: Высш. шк., 1975. 654 с.
12. Savinov A.S. Strength of castings with cavity formation by a cylindrical rod / Steel in Translation. 2016, vol. 46, iss. 1, pp. 29–32.
13. Савинов А.С. Определение контактного давления при силовом взаимодействии отливки со стержнем // Литейщик России. 2015. №6. С. 21- 24.
14. Дарков А.В., Г.С. Шпиро Сопротивление материалов./ М.: Высш. шк., 1975. 654 с.