Остаточные напряжения в детали, упрочнение детали и моделирование усталостных напряжений.

[kex1570 2]

В детали с отверстиями, (их может быть меньше, это просто пробная) после сверления имеются остаточные напряжения, нужно эти напряжения уменьшить, на пример дорнованием. Смоделировать усталостную нагрузку(fatigue) до упрочнения и после упрочнения.

Я смог провести расчёты усталости, смоделировал дорнование, задав давление, но обнаружил, что остаточных напряжений после сверления нет, так-как нет моделирования сверления и напряжения уменьшить не получается. Деформации от создания давления так-же не остаётся.

Видео total deformation

Видео Equivalent Elastic Strain

Ссылка на проект

Это уже обсуждалось тут

Забыл написать, материал предполагаю использовать алюминий, сейчас использовал сталь, как на тестовой детали. Если это критично, то скажите, буду осваивать добавление материала, пока это делать не научился.

Я думаю что с начала нужно смоделировать сверление отверстий в данной теме, собственно, вопрос, как это можно сделать? Чтобы остаточные напряжения появились. И после этого посмотреть как будет воздействовать моделирование дорнования с остаточными напряжениями. Сейчас получилось так, что моделирование дорнования появляется и пропадает, что видно в видео "Видео Equivalent Elastic Strain", прикреплённом выше.

[imt 59]

А был у кого-нибудь опыт когда применение материала с более высокими механическими характеристиками снижало долговечность?

Вот реальная задача прямо сейчас:

 

Консольная балка с гнутым основанием находится под действием пульсирующей силы

Статика показывает, что напряжения на скруглении балки  очень близки или даже выше пластики. Однако каким-то образом балка работала 10 млн циклов. А сейчас перестала...

Понятно, что метод, обсуждаемый в теме, применим к задаче.

Но есть ощущение, что его может не хватить.

Очень хочется иметь в запасе "изменение" свойств материала из-за пластического упрочнения.

[soklakov 1 475]

21 минуту назад, imt сказал:

А сейчас перестала...

а что поменялось-то?

[Jesse 960]

1 час назад, imt сказал:

Статика показывает, что напряжения на скруглении балки  очень близки или даже выше пластики. Однако каким-то образом балка работала 10 млн циклов

Ничего удивительного) 

У вас ведь циклика с ограничением по силе, а не по деформациям: при каком-нибудь ультразвуковом воздействии ьалочка едва едва будет покидать положение равновесия, суть условия сильно менее опасные, чем статика..)

 

[imt 59]

9 часов назад, soklakov сказал:

а что поменялось-то?

У Шора (это который справочник) папа был врачом (еще до революции). После революции к нему пришел пролетарий

"Ну-с батенька что у Вас болит?"

"Вот Вы доктор. Вы и скажите что у меня болит" :)

8 часов назад, Jesse сказал:

ультразвуковом воздействии ьалочка едва едва будет покидать

Нет-нет. 

Тупая механическая балка. Большие перемещения под действием значительной механической силы. Ломается в середине или в начале скругления.

[Fedor 1 597]

Шор это который Шорр ? :)

Изменено 13 мая 2021 пользователем Fedor

[AlexKaz 1 822]

11 часов назад, imt сказал:

Очень хочется иметь в запасе "изменение" свойств материала из-за пластического упрочнения.

IMHO, разупрочниться с повышением запаса пластичности может или из-за естественной релаксации напряжений, или после термообработки. Второй момент - вообще не факт, что упрочнение сказывается хуже. Сейчас смотрю на титановый ВТ6 - этот древний сплав, если я правильно запомнил, способен упрочняться на 150% до sigmaB = 2500 МПа при вытяжке 150-170%, но допустимые деформации существенно снижаются. Если деталька из вт6 будет работать с допустимыми деформациями при жёстком нагружении - ну, всё пучком. Иначе такое упрочнение только во вред.

11 часов назад, imt сказал:

когда применение материала с более высокими механическими характеристиками снижало долговечность?

При жёстком нагружении сварные швы может ломать из-за переупрочнения. Тут вряд ли поможет эксперимент на растяжение - ломает то при изгибе.

Как чугун - отлично на сжатие, отвратительно на изгиб, срез.

[imt 59]

12 часов назад, Fedor сказал:

Шор это который Шорр ? :)

Моя вина. Конечно, Шорр

[soklakov 1 475]

14 часов назад, imt сказал:

"Ну-с батенька что у Вас болит?"

"Вот Вы доктор. Вы и скажите что у меня болит" :)

а чем же закончилась эта история?

[imt 59]

12 часов назад, AlexKaz сказал:

MHO, разупрочниться с повышением запаса пластичности может или из-за естественной релаксации напряжений,

Не совсем понял. Можно немного подробнее? 

Почему разупрочнится?

Только что, soklakov сказал:

а чем же закончилась эта история?

А он для этого и рассказал эту историю, чтобы показать, как "тяжела и неказиста жизнь российского прочниста"... 

[soklakov 1 475]

12.05.2021 в 20:07, imt сказал:

Статика показывает, что напряжения на скруглении балки  очень близки или даже выше пластики. Однако каким-то образом балка работала 10 млн циклов. А сейчас перестала...

таки вы хотите сказать, что новая такая же балка не выдержала 10 млн циклов? а выдержала,.. к примеру 5 млн... так это приемлемая повторяемость в таких вопросах.

или что после 10 млн циклов она сломалась? тогда вопроса тем более нет.

что вы предлагаете угадывать-то? боли пока не видно, чтобы сказать вам, что у вас болит.

[imt 59]

12 часов назад, AlexKaz сказал:

Сейчас смотрю на титановый ВТ6

Там обычная пружинная сталь, нагружение "мягкое", с термообработкой пока непонятно

[soklakov 1 475]

4 минуты назад, imt сказал:

А он для этого и рассказал эту историю, чтобы показать, как "тяжела и неказиста жизнь российского прочниста"... 

было дело пришли к нам ЛОМО со стекляшками... говорят, взяли старые чертежи, сделали четыре штуки. на испытаниях две сломались. а раньше работали.

похожая история, выходит?

ну так разброс статических свойств стекла еще поменьше будет, чем разброс свойств усталостных. если на этом Ваша постановка задачи все, то вангую - у Вас маленькая выборка наблюдений.

[imt 59]

1 минуту назад, soklakov сказал:

или что после 10 млн циклов она сломалась

Она сломалась после 300-500 тыс. циклов

1 минуту назад, soklakov сказал:

у Вас маленькая выборка наблюдений

Там серия большая (автомобильная промышленность) - выборка хорошая 

[soklakov 1 475]

Только что, imt сказал:

Она сломалась после 300-500 тыс. циклов

вооо, уже лучше)) оказывается какие-то подробности есть.

она - это кто? новая балка? одна?

[imt 59]

5 минут назад, soklakov сказал:

что вы предлагаете угадывать-то

Да, сейчас поясню

12 часов назад, AlexKaz сказал:

Как чугун - отлично на сжатие, отвратительно на изгиб, срез.

Как раз про чугун

 

Вот в Солидворксе была тема про чугунный люк и пластичность чугуна. Там утверждалось, что более прочный чугун не всегда хорошо. Там продолжение было

3 минуты назад, soklakov сказал:

вооо, уже лучше)) оказывается какие-то подробности есть.

она - это кто? новая балка? одна?

Нет. Балка старая, все старое.

История про то, что вроде все стабильно, но вдруг по совершенно непонятной причине накатывает вал рекламаций.

Кто виноват? И что делать?

[imt 59]

Сначалf про чугун (тогда будет понятно).
Чугунный вал с галтелью работает под знакоперемнной нагрузкой - ничего нового.

Галтели стабильно плохие - радиус скругления меньше положенного. Но все привыкли.
Вдруг что-то происходит, вал рекламаций, минимальная наработка на отказ падает в 3 раза.

С очень высокой вероятностью произошло следующее.
В партии заготовок (несколько тыс. штук) вместо ВЧ50 прошел ВЧ80 (с более высокими механическими характеристиками).
ВЧ50 под нагрузкой пластически упрочнялся, на галтели появлялись значительные остаточные сжимающие напряжения.
На ВЧ80 пластики не было, рабочие напряжения просто превышали допустимые.
Это как раз тот случай, когда минус (плохие галтели) на минус (менее прочный материал) дает плюс (сравнительно большую долговечность).

Так и с этой балкой. Подумалось, может применили более лучший материал?

[imt 59]

Балка -это проволока (что несколько усугубляет). Гнут на холодную без термообработки.

1 час назад, soklakov сказал:

боли пока не видно

Боль - это корректность расчета долговечности с предварительными напряжениями (solution combination и т.п.) рядом с границей нелинейности материала, учет упрочнения материала и т.д.

[Graf Kim 217]

17 часов назад, imt сказал:

Там серия большая (автомобильная промышленность) - выборка хорошая 

О! Да мы коллеги?

 

16 часов назад, imt сказал:

Боль - это корректность расчета долговечности с предварительными напряжениями (solution combination и т.п.) рядом с границей нелинейности материала, учет упрочнения материала и т.д.

Так вроде методика, которая в этой ветке обсуждается, как раз про это? Мы, например, считаем долговечность с учётом остаточных напряжений. Эти расчёты неплохо бьются с реальной эксплуатацией.

[AlexArt 278]

1 час назад, Graf Kim сказал:

 Мы, например, считаем долговечность с учётом остаточных напряжений. Эти расчёты неплохо бьются с реальной эксплуатацией.

Циклику с учетом остаточных напряжений?

[Graf Kim 217]

12 минут назад, AlexArt сказал:

Циклику с учетом остаточных напряжений?

Её самую.