ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛООТДАЧИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МАЛОЖЕСТКИХ ДЕТАЛЕЙ

Дата поступления: 
18.05.2018
Год: 
2018
Номер журнала (Том): 
УДК: 
621.78:519.6
DOI: 

10.26731/1813-9108.2018.2(58).34-40

Файл статьи: 
Страницы: 
34
40
Аннотация: 

В статье рассмотрены вопросы определения остаточных напряжений. На основании работ предшественников сделан вывод о необходимости расчетного метода определения термических остаточных напряжений, так как существующие неразрушающие методы имеют низкую точность, а разрушающие повышают себестоимость производства маложестких деталей и неприменимы на этапе проектирования. Существующие расчетные методы определения имеют узкую специфику, поэтому в работе более подробно изучены остаточные напряжения, возникающие при термической обработке, для расчета которых необходимы результаты расчета нестационарного теплового поля. Основной проблемой при расчете теплового поля является определение коэффициента теплоотдачи, так как значения коэффициента теплоотдачи зависят от значительного количества нестационарных параметров, изменение которых сложно спрогнозировать. Определение коэффициента теплоотдачи осложняется скоростью протекающих процессов при термической обработке и значительным числом факторов, от которых зависят его значения. Исходя из литературного обзора, расчет значений коэффициента теплоотдачи представляется сложной задачей, поэтому предложена расчетно-экспериментальная модель теплового поля и алгоритм, позволяющий рассчитывать коэффициент теплоотдачи путем параметрической идентификации при использовании экспериментальных кривых охлаждения. Предложенная расчетно-экспериментальная модель и алгоритм параметрической идентификации позволили получить зависимость коэффициента теплоотдачи от температуры поверхности исследуемой заготовки. Полученная зависимость коэффициента теплоотдачи от температуры поверхности заготовки имеет несколько этапов изменения. Также важно отметить, что реперные точки полученной зависимости хорошо согласуются с существующими режимами кипения жидкостей. На основе зависимости рассчитано нестационарное тепловое поле и эпюры термических оста-точных напряжений, имеющие погрешность не более 5 %.

Список цитируемой литературы: 

1. Лившиц А.В. Прогнозирование локальных остаточных деформаций при проектировании технологического процесса изготовления маложестких деталей : дис. … канд. техн. наук. Иркутск, 1999. 185 с.

2. Каргапольцев С. К. Управление деформированным состоянием маложестких деталей типа пластин с подкреплением на основе его прогнозирования при проектировании технологического процесса : дис. … д-ра. техн. наук. Иркутск, 2000. 322 с.

3. Александров А.А. Прогнозирование динамики охлаждения заготовок из алюминиевых сплавов при термообработке // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2014. № 1. С. 140–145.

4. Александров А.А., Лившиц А.В. Влияние растяжения заготовок на уровень термических остаточных напряжений // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2016. № 4. С. 66–69.

5. Пат. 2141390 Рос. Федерация. Способ правки тонкостенных оболочек / С.К. Каргапольцев, М.В. Некрытый ; заявитель и патентообладатель Вост.-Сиб. ин-т МВД РФ. № 98110229/02 ; заявл. 26.05.1998; опубл. 20.11.1999.

6. Мирзаев Д.А., Шабуров А.Д., Чернявский А.О. Анализ термоупругих напряжений в поковках с учетом эффекта релаксации // Вестник ЮУрГУ. Сер. Металлургия. 2014. № 3. С. 40–47.

7. Лебский С.Л. Влияние параметров технологического процесса дробенаклепа на эпюру остаточных напряжений / С.Л. Лебский, Д.С. Лебский // Известия ВолгГТУ. 2013. № 15 (118). С. 61–64.

8. Макеев С.А., Колмаков Д.М. Моделирование остаточных напряжений в тонкостенном прокате трапециевидного сечения // Омск. науч. вестн. 2014. № 1 (127). С. 69–73.

9. Математическое моделирование процесса развития остаточных напряжений при формировании плазменных покрытий / И.Н. Кравченко и др. // Современные наукоемкие технологии. 2013. № 11. С. 77–80.

10. Каратушин С.И. Спиридонов Д.В., Плешанова Ю.А. Моделирование остаточных напряжений при цементации // Изв. высш. учеб. заведений. Сер. Машиностроение. 2012. № 3. С. 65–68.

11.Кузнецов Г.В., М.А. Шеремет Разностные методы решения задач теплопроводности. Томск : Изд-во ТПУ, 2007. 172 с.

12. Численное моделирование влияния припуска на величину остаточных напряжений в деталях летательных аппаратов после закалки / А.С. Бачурин и др. // Вестн. сиб. гос. аэрокосмич. ун-та им. акад. М.Ф. Решетнева. 2013. № 3. С. 123–128.

13.Ампилогов А.Ю. Прогнозирование структуры и свойств сталей в объеме изделия при закалке и отпуске : дис. … канд. техн. наук. М., 2008. 145 с.

14.Применение SYSWELD для моделирования закалки в 2D постановке / Делкам – Урал [Электронный ресурс] / URL: http://www.delcam-ural.ru/cae/tehnologicheskiy_analiz/sysweld_modelirova... (дата обращения 18.04.2018).

15. Пат. 155337 Рос. Федерация. Устройство для определения коэффициентов теплоотдачи / А.А. Александров, А.В. Лившиц, Н.Г. Филиппенко, С.И. Попов, С.Н. Филатова // Патентообладатель: ФГБОУ ВПО ИрГУПС. Заявл. 10.10.2015.

16.Каргапольцев С.К. Минимизация остаточных деформаций методом дискретного моделирования при фрезеровании маложестких деталей : дис. … канд. техн. наук. Иркутск, 1990. 136 с.

17.Ключников С.И. Минимизация остаточных деформаций методом дискретного моделирования при фрезеровании маложестких деталей : дис. … канд. техн. наук. Иркутск, 1998. 154 с.