МОДЕЛИРОВАНИЕ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ТИТАНОВОМ СПЛАВЕ ТИПА TI6Al2V ПРИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОМ УПРОЧНЕНИИ
SIMULATION OF RESIDUAL VOLTAGES IN TITANIUM TI6Al2V ALLOY AT ELECTROMECHANICAL LAMINATION
Денисевич Денис Сергеевич – ассистент кафедры сопротивления материалов Волгоградского государственного технического университета (Россия, Волгоград); 400005, г. Волгоград, пр. Ленина, 28; тел.: + 7 (8442) 23-00-76. E-mail: sopromat@vstu.ru
Mr. Denis S. Denisevich – Assistant, Resistance of materials department, Volgograd State Technical University (Russia, Volgograd); 400005, Volgograd, 28 Lenin str.; tel.: + 7 (8442) 23-00-76. E-mail: sopromat@vstu.ru.
Багмутов Вячеслав Петрович – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой сопротивления материалов Волгоградского государственного технического университета (Россия, Волгоград); 400005, г. Волгоград, пр. Ленина, 28; тел.: + 7 (8442) 23-00-76. E-mail: sopromat@vstu.ru
Mr. Vyacheslav P. Bagmutov – Doctor of Engineering, Professor, Head of Resistance of materials department, Volgograd State Technical University (Russia, Volgograd); 400005, Volgograd, 28 Lenin str.; tel.: + 7 (8442) 23-00-76. E-mail: sopromat@vstu.ru.
Захаров Игорь Николаевич – доктор технических наук, доцент кафедры сопротивления материалов Волгоградского государственного технического университета (Россия, Волгоград); 400005, г. Волгоград, пр. Ленина, 28; тел.: + 7 (8442) 23-00-76. E-mail: zakharov@vstu.ru
Mr. Igor N. Zakharov – Doctor of Engineering, Associate professor, Resistance of materials department, Volgograd State Technical University (Russia, Volgograd); 400005, Volgograd, 28 Lenin str.; tel.: + 7 (8442) 23-00-76. E-mail: zakharov@vstu.ru.
Аннотация. Аннотация. В данной работе представлено численное решение задачи связанной механики по прогнозированию остаточных напряжений, возникающих при импульсном термосиловом упрочнении титановых сплавов. Моделирование фазовых превращений при этом осуществлялось на основе совместного анализа динамики температурных полей и диаграммы непрерывного охлаждения для исследуемого сплава. Построение определяющих соотношений выполнено на основе аддитивного разложения тензора скоростей деформации в рамках изотропно-трансляционной нелинейной модели упрочнения. Представлены результаты моделирования остаточных напряжений для титанового сплава типа Ti6Al2V. В частности, установлено дискретное распределение остаточных напряжений, повторяющих тепловые импульсы переменного источника тепла.
Summary. Summary. In this paper, we present a numerical solution of the problem of coupled mechanics for the prediction of residual stresses that occur when pulsed thermosilic hardening of titanium alloys. Simulation of phase transformations was carried out based on a joint analysis of the dynamics of temperature fields and a continuous cooling diagram for the alloy under study. The construction of the defining relations is based on the additive decomposition of the strain rate tensor in the framework of the isotropic-translational nonlinear hardening model. The results of modeling the residual stresses for a titanium alloy of the Ti6Al2V type are presented, in particular, a discrete distribution of residual stresses is obtained that repeat the heat pulses of the alternating heat source.
Ключевые слова: Ключевые слова: остаточные напряжения, импульсное термосиловое упрочнение, фазовые превращения, температурное поле, титановый сплав, нелинейная модель упрочнения, хрупкое разрушение, поверхностный слой, электромеханическая обработка.
Key words: Key words: residual stresses, pulsed thermo-hardening, phase transformations, temperature field, titanium alloy, nonlinear hardening model, brittle fracture, surface layer, electromechanical treatment.
«Ученые записки КнАГТУ». № III - 1(35) 2018 «Науки о природе и технике», с. 48 - 55
«Scholarly Notes of Komsomolsk-na-Amure State Technical University». Issue III - 1(35) 2018 «Engineering and Natural Sciences», p. 48 - 55
DOI 10.17084/IV-1(35).7
References
1. Bagmutov, V. P. Effect of intense thermomechanical treatment on the structure and properties of titanium pseudo-α alloys during electromechanical treatment / V. P. Bagmutov, V. I. Vodop’yanov, I. N. Zakharov, A. I. Gorunov, D. S. Denisevich // Russian Metallurgy (Metally). – 2013. – Vol. 2013. – № 9. – P. 712-715.
2. Bagmutov, V. P. Relation between the fracture laws and the fatigue life of a surface-hardened pseudo-α titanium alloy / V. P. Bagmutov, V. I. Vodop’yanov, I. N. Zakharov, D. S. Denisevich. Relation between the fracture laws and the fatigue life of a surface-hardened pseudo-α titanium alloy // Russian Metallurgy (Metally). – 2016. – Vol. 2016. – № 7. – P. 663-668.
3. Fanrong, K. 3D-finite element modeling of the thermally induced residual stress in the hybrid laser/arc welding of lap joint Radovan Kovacevic / K. Fanrong, K. Radovan // Journal of Materials Processing Technology. – 2010. – Vol. 210. – P. 941-950.
4. De, A. A perspective on residual stresses in welding / A. De, T. DebRoy // Science and Technology of Welding and Joining. – 2011. – Vol. 6. – № 3. – P. 204-208.
5. Şimşir, C. Mathematical Framework for Simulation of Thermal Processing of Materials: Application to Steel Quenching / C. Şimşir, C. H. Gür // Turkish J. Eng. Env. Sci. – 2008. – №. 32. – P. 85-100.
6. Gordienko, A. I. Strukturnye i fazovye prevrashcheniia v titanovykh splavakh pri bystrom nagreve / A. I. Gordienko, A. A. Shipko. – Minsk: Nauka i tekhnika, 1983. – 336 p.
Ссылка на текст статьи
© 2018 D. S. Denisevich, V. P. Bagmutov, I. N. Zakharov. This is an Open Access article distributed under the terms of the Russian Index of Science Citation License http://www.uzknastu.ru/files/forautors/en/License%20Agreement.doc, allowing third parties to copy and redistribute the material in any medium or format and to remix, transform, and build upon the material for any purpose, even commercially, provided the original work is properly cited and states its license.
© 2018 Денисевич Д. С., Багмутов В. П., Захаров И. Н. Данная статья находится в Открытом Доступе и распространяется на условиях лицензии Российского Индекса Научного цитирования http://www.uzknastu.ru/files/forautors/en/License%20Agreement.doc, в соответствии с которыми третьи лица имеют право копировать и повторно распространять этот материал на любых носителях и в любом формате, а также микшировать, изменять и использовать в качестве основы для любых целей, в том числе коммерческих, при условии, что на оригинальное произведение сделаны должным образом оформленные ссылки и что приведена информация о действующей в отношении него лицензии.
Произведение «МОДЕЛИРОВАНИЕ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ТИТАНОВОМ СПЛАВЕ ТИПА TI6Al2V ПРИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОМ УПРОЧНЕНИИ» созданное автором по имени Денисевич Д. С., Багмутов В. П., Захаров И. Н., публикуется на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная
Основано на произведении с http://www.uzknastu.ru/files/translit/2018/III-1(35)/7.htm