Просмотр сведений о научной статье

Обложка номера

Заголовок

Влияние радиуса шара при исследовании материалов с помощью упругопластического индентирования

Авторы

Н.Н. Автономов, А.В. Тололо

Организация

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнёва
г. Красноярск, Российская Федерация

Аннотация

В статье рассматривается исследование влияния величины радиуса шара при индентированиии образца на форму кривой в координатах «нагрузка – глубина вдавливания», отклонение глубины вдавливания при упругопластическом вдавливании от глубины вдавливания при упругом вдавливании и величину осевой деформации шара. Исследование проводилось с помощью программы Ansys Mechanical APDL, реализующей метод конечных элементов. В процессе исследования было установлено, что при изменении радиуса шара не происходит какого-либо явного изменения поведения материала образца, а отклонение глубины при упругопластическом вдавливании от глубины при упругом вдавливании не зависит от величины радиуса шара. Также было установлено влияние величины радиуса шара на величину осевой деформации шара. Предложена формула для определения величины осевой деформации для шара любого диаметра, что позволяет определять реальную глубину вдавливания при использовании шаров разных радиусов.

Ключевые слова

индентирование шара, предел текучести, метод конечных элементов, осевая деформация шара.

Список литературы

[1] Матюнин В. М. Оперативная диагностика механических свойств конструкционных материалов : пособие для научных и инженерно-технических работников. М. : Издательский дом МЭИ, 2006. 215 с.

[2] Herrmann K. Hardness testing. Principles and Applications. Ohio : ASM International, 2011. 261 p.

[3] Zhang T., Wang Sh., Wang W. Method to determine the optimal constitutive model from spherical indentation tests // Results in Physics. 2018. no. 8. pp. 716–727.

[4] Chen H., Cai L., Bao Ch. Equivalent-energy indentation method to predict the tensile properties of light alloys // Materials and Design. 2019. no. 162. pp. 322–330.

[5] Шабанов В. М. К исследованию распределения контактных напряжений при непрерывном упругопластическом вдавливании сферического индентора // Заводская лаборатория. 2003. № 1. С. 41–45.

[6] Brinell I. A. Ein Verfahren zur Hartebestimmung // Baumaterialinkunde. 1900. pp. 18–26.

[7] Haggag F. M. In-Situ Measurements of Mechanical Properties Using Novel Automated Ball Indentation System // American Society for Testing and Materials. Philadelphia. 1993. pp. 27–44.

[8] Болдырев Ю. Г. Новые приборы для измерения твердости материалов // Заводская лаборатория. 1990. № 5. С. 68–72.

[9] Field indentation microprobe for structural integrity evaluation. Patent US 4852397. 1989.

[10] Автономов Н. Н., Тололо А. В. Измерительная головка к твердомеру Бринелля. Пат. № 2320974 Российская Федерация, 2008. Бюл. № 9.

[11] Автономов Н. Н., Тололо А. В. Измерительная головка к твердомеру Бринелля // Вестник СибГАУ. 2007. № 2 (15). С. 73–76.

[12] Басов К. А. ANSYS в руках инженера. М. : КомпьютерПресс, 2002. 224 с.

[13] Чигарев А. В., Кравчук А. С., Смалюк А. Ф. ANSYS для инженеров : справ. пособие. М. : Машиностроение-1, 2004. 512 с.

[14] Каплун А. Б., Морозов Е. М., Олферьева М. А. ANSYS в руках инженера. Практическое руководство. М. : Едиториал УРСС, 2003. 272 с.

[15] Решение контактных задач в Ansys 6.1. М. : Cadfem, 2003. 127 с.

[16] Автономов Н. Н., Тололо А. В. Влияние осевой деформации шара на величину измеряемой глубины вдавливания шара по перемещению верхней точки шара // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева. 2015. № 3 (16). С. 638–644.

[17] Автономов Н. Н., Тололо А. В. Исследование влияния осевой деформации шара при различных диаметрах // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2019. Т. 1. С. 356–358.

Цитирование данной статьи

Автономов Н.Н., Тололо А.В. Влияние радиуса шара при исследовании материалов с помощью упругопластического индентирования // Космические аппараты и технологии. 2021. Т. 5. № 4. С. 227-232. doi: 10.26732/j.st.2021.4.06

Данная статья лицензирована по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.