Исследование механических свойств, сопротивления усталости при изгибе и трении, трещиностойкости в зависимости от режимов термообработки высокопрочного чугуна с шаровидным графитом с особыми служебными свойствами : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ; научный руководитель М.А. Журавков

Abstract

Объект исследования – компактный образец из высокопрочного чугуна, применяемый для исследования характеристик трещиностойкости. Цель работы - построение компьютерных моделей, позволяющих описать пространственное напряженно-деформированное состояние и состояние объемной повреждаемости в окрестности распространяющегося трещиноподобного повреждения в компактном образце из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Основными методами исследований являются: методы трибофатики, механики деформируемого твердого тела, а также вычислительные методы. В результате проведенной работы, на основе модели деформируемого твердого тела с опасным объемом, разработана методика численной оценки повреждаемости в окрестности распространяющегося трещиноподобного повреждения в компактном образце из чугуна с шаровидным графитом. Построена механико-математическая модель повреждаемости материала перед фронтом трещины в чугунном образце и написана соответствующая программа на языке APDL в пакете ANSYS, вычисляющая длину трещиноподобного повреждения после каждого шага нагружения. Расчет эквивалентных напряжений для оценки опасных объемов проводился для плоской модели в соответствии с первой, второй, третьей и четвертой теориями прочности. Вычислены основные характеристики трещиностойкости для эквивалентных напряжений, рассчитанных по четырем теориям прочности. Проведен сравнительный анализ напряженно- деформированного состояния и состояния повреждаемости для различных нагрузок и образцов из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом марки ВЧТГ и стали. Показано, что характеристики трещиностойкости и объемной повреждаемости высокопрочного чугуна с шаровидным графитом марки ВЧТГ близки к характеристикам стали.