Комплексна оцінка ступеня деградації матеріалу в умовах циклічного навантаження

Автори

К. В. Вакуленко, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), e-mail: matsevlad@ipmach.kharkov.ua

І. В. Біблік, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10)

І. Б. Казак, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10)

Анотація

Встановлено можливість застосування комплексного підходу, що грунтується на комп’ютерному моделюванні і коерцитиметрічному контролі, для оцінки втомної довговічності зразків сталі 40Х в початковому стані і після поверхневого пластичного деформування. Показано, що характерною рисою спільного використання магнітного контролю за коерцитивною силою і комп’ютерного моделювання є можливість виявлення початкових стадій зародження дефектів і запобігання їх розвитку до критичних розмірів.

Ключові слова: комп’ютерне моделювання, коерцитивна сила, стан поверхні, втомна довговічність.

Література

1. Матюк, В. Ф. Контроль структуры, механических свойств и напряженного состояния ферромагнитных изделий методом коэрцитиметрии / В. Ф. Матюк, В. Н. Кулагин // Неразрушающий контроль и диагностика. – 2010. – № 3. – С. 4–14.
2. Магнитные методы оценки упругой и пластической деформации при циклическом нагружении сталей / Э. С. Горкунов, Р. А. Саврай, А. В. Макаров, С. М. Задворкин // Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures. – 2015. – № 2. – С. 6–15.
3. Обзорная оценка состояния и детальная экспертиза усталости металла большеразмерных объектов и конструкций неразрушающим коэрцитиметрическим методом / Г. Я. Безлюдько, О. П. Завальнюк, В. Б. Нестеренко, А. Ю. Марченко, Р. Н. Соломаха // Техн. диагностика и неразрушающий контроль. – 2012. – № 3. – С. 57–65.
4. Руднев, А. М. Проблемы мониторинга напряженно-деформированного состояния металлоконструкций подъемных сооружений / А. М. Руднев, В. А. Попов, В. А. Гудошник // Вісн. СевНТУ: зб. наук. пр. – 2013. – Вип. 137/2013. – С. 214–220.
5. Милешкин, М. Б. Применение специального расчетно-экспериментального метода для оценки остаточного ресурса элементов конструкций по фактическому состоянию материала / М. Б. Милешкин, И. В. Библик // Надежность и долговечность машин и сооружений: Междунар. научно-технический сборник. – Киев: ИПП НАНУ, 2006. – Вып. 27. – С. 304–310.
6. Милешкин, М. Б. Новый подход к применению метода компьютерного моделирования для оценки влияния состояния поверхностного слоя на циклическую долговечность / М. Б. Милешкин, И. В. Библик // Авиац.-косм. техника и технология. – 2010. – № 10/77. – С. 127–131.
7. Изменение коэрцитивной силы при усталостных испытаниях образцов из стали 40Х / К. В. Вакуленко, И. Б. Казак, Г. Я. Безлюдько, В. Г. Ярещенко, Е. И. Елкина // Пробл. машиностроения. – 2015. – Т. 18, № 2 – С. 66–71.
8. Безлюдько, Г. Я. Оценка усталостного и напряженно-деформированного состояния металлоконструкций и оборудования, включая прогноз остаточного ресурса, по измерениям магнитной характеристики – коэрцитивной силы / Г. Я. Безлюдько, Б. Е. Попов, Р. Н. Соломаха // Техн. диагностика и неразрушающий контроль. – 2014. – № 1. – С. 55–58.
9. Иванова, В. С. Усталостное разрушение металлов / В. С. Иванова – М.: Гос. науч.-техн. изд-во лит. по черной и цветной металлургии, 1963. – 272 с.
10. Биргер,  И. А. Сопротивление материалов / И. А. Биргер, Р. Р. Мавлютов. – М.: Наука, 1986. – 560 с.
11. Practical evaluation of fatigue and stress state, and residual life of metal by non-destructive method for measuring magnetic characteristic “The coercive force” – A case study / R.Solomakha, R.  Pittala, G. Bezlyudko, B. V. Baskaran // Asia Pacific Conference on Non-Destructive Testing (14th APCNDT), Mumbai, India, November 18–22, 2013. – P. 1–9.

Надійшла до редакції  21 березня 2017 р.