Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние проблемы расчета элементов конструкций из объемных наноматериалов 13
1.1. Применение наноматериалов в конструкциях современных изделий 15
1.2.Влияние конструктивно-технологических факторов на напряженно- деформированное состояние в элементах конструкциях . 16
1.3. Расчет технологической наследственности в элементах конструкций 22
1.3.1. Методы определения технологической наследственности в осесимметричных деталях после гидравлической штамповки 24
1.3.2.Методы определения технологической наследственности в деталях, изготовленных пластической деформацией 26
Основные выводы по главе 1 28
ГЛАВА 2. Исследование напряженно-деформированного состояния и технологической наследственности, сформированной при равноканальном угловом прессовании (ркуп) 29
2.1.Методика расчета напряженно-деформированного состояния и
технологической наследственности после РКУП 32
2.2. Анализ технологической наследственности в заготовках после РКУП 34
Основные выводы по главе 2 39
ГЛАВА 3. Разработка методики численного расчета напряженно-деформированного состояния в элементах конструкций из объемных наноструктурных материалов при наличии концентраторов напряжений 40
3.1.Методика расчета напряженно-деформированного состояния в элементах конструкций из объемных наноструктурных материалов при наличии концентраторов напряжений 40
3.2.Расчет напряженно-деформированного состояния в пластинах из обычного и наноструктурного материала при одноосном нагружении 47
3.2.1. Анализ напряженно-деформированного состояния в пластине из обычного и наноструктурного материала при упругом и упругопластическом одноосном нагружении 51
3.2.2.Анализ остаточных напряжений в пластине из обычного и наноструктурного материала после разгрузки 58
3.3.Расчет напряженно-деформированного состояния в пластине с запрессованным в отверстие кольцом из наноструктурного материала при одноосном нагружении 62
3.3.1.Расчет технологических остаточных напряжений, сформированных при получении соединения с натягом 62
3.3.2.Влияние одноосного нагружения на напряженно- деформированное состояние пластины с запрессованным кольцом 65
3.3.3.Влияние технологической наследственности, после РКУП, на характер распределения НДС в пластине с кольцом из наноструктурного материала при упругом одноосном нагружении 67
3.4.Расчет напряженно-деформированного состояния в стержнях с выточками из обычного и наноструктурного материала при одноосном нагружении . 70
3.4.1. Анализ напряженно-деформированного состояния в стержнях с выточкой из обычного и наноструктурного материала при упругом и упругопластическом одноосном нагружении 72
3.4.2.Анализ остаточного напряженного и деформированного состояния в стержнях с выточкой из обычного и наноструктурного материала после разгрузки 77
3.5.Расчет напряженно-деформированного состояния в стержнях из наноструктурного материала при одноосном нагружении с учетом технологической наследственности после РКУП и накатки кольцевой канавки . 81
3.5.1.Моделирование процесса накатки кольцевой канавки на стержнях из наноструктурного материала с учетом технологической наследственности после РКУП 82
3.5.2.Анализ напряженно-деформированного состояния и технологической наследственности после накатки кольцевой канавки . 82
3.5.3.Анализ напряженно-деформированного состояния в стрежне с кольцевой канавкой при одноосном нагружении с учетом технологической наследственности 85
Основные выводы по главе 3 87
ГЛАВА 4. Исследование напряженно-деформированного состояния в объектах сложной формы с учетом технологической наследственности в отдельных элементах 93
4.1. Введение . 93
4.1.1. Анализ технологического процесса . 96
4.2. Моделирование гидропластической штамповки детали типа вкладыш 98
4.2.1.Методика расчета НДС и остаточных напряжений, сформированных после гидропластической штамповки в тонкостенных трубчатых заготовках из нержавеющей стали
4.2.2. Анализ напряженно-деформированного состояния и остаточных напряжений 103
4.2.3.Влияние конструктивных факторов на напряженно- деформированное состояние в детали типа вкладыш 106
4.2.4.Экспериментальное исследование деформированного состояния вкладыша 107
4.2.5.Сравнение полученных экспериментальных данных с результатами численного решения 112
4.3.Моделирование технологического процесса изготовления неразъемного соединения в законцовке трубопровода с применением материалов с обычным структурным состоянием . 112
4.3.1.Методика численного расчета НДС и остаточных напряжений в деталях законцовки трубопровода, изготовленного методом пластической деформации 113
4.3.2.Анализ напряженно-деформированного состояния в деталях неразъемного соединения . 116
4.3.3.Экспериментальное исследование деформированного состояния в законцовки трубопровода 118
4.3.4.Сравнение полученных экспериментальных данных с результатами численного решения 122
4.4.Моделирование технологического процесса изготовления неразъемного соединения в законцовке трубопровода с применением объемных наноструктурных материалов 122
4.4.1. Анализ напряженно-деформированного состояния в деталях
неразъемного соединения 123
4.5.Сопоставление напряженного состояния и остаточных напряжений в деталях законцовки трубопровода, изготовленных из крупнозернистых и наноструктурных материалов 125
Основные выводы по главе 4
ГЛАВА 5. Исследование многоцикловой и малоцикловой усталостной прочности в элементах конструкций наноматериалов
5.1.Методика расчета усталостной прочности конструкций при многоцикловом нагружении 128
5.1.1.Решение статической задачи 13
5.1.2.Приведение объемного напряженного к эквивалентному одноосному состоянию 130
5.1.3.Сведение асимметричного цикла напряжений к эквивалентному симметричному 131
5.1.4. Корректировка значений напряжений для учета факторов эквивалентных амплитудных конструктивно-технологических 132
5.1.5.Расчет числа циклов N , при которых происходит усталостное разрушение конструкци 134
5.1.6.Вычисление коэффициентов запаса усталостной прочности по долговечности и амплитудным напряжениям 136
5.2.Расчет усталостной прочности стержня с выточкой при симметричном циклическом изгибе 136
5.3.Расчет усталостной прочности пластины симметричном циклическом растяжении – сжатии отверстием при 142
5.4 Экспериментальное исследование усталостной многоцикловой прочности элементов конструкций из обычного и наноструктурного титанового сплава Ti-6Al-4V . 148
Основные выводы по главе 5 151
Основные выводы и заключения 153
Список используемой литературы
