Все статьи автора в журнале: Лой С.А.

1. Исследование напряженного состояния образцов с напыленным слоем при изгибе

   Study of stressed state of sprayed layer samples during bending

   Номер: 2019 / 11

   Лебедев В.А. | Lebedev V.A. | Лой С.А. | Loy S.A. | Ермолаев Г.В. | Ermolaev G.V. | Матвиенко М.В.Matvienko M.V.

   Авторы статьи

   Authors

   Лебедев В.А.

   Lebedev V.A.

   Лой С.А.

   Loy S.A.

   Ермолаев Г.В.

   Ermolaev G.V.

   Матвиенко М.В.

   Matvienko M.V.

   ---

   Исследование напряженного состояния образцов с напыленным слоем при изгибе

   Методом компьютерного моделирования и аналитическим расчетом выполнен анализ напряженного состояния при изгибе в упругой и упругопластической стадиях плоского образца с напыленным слоем, имеющим иные механические свойства (модуль упругости и предел текучести), чем материал подложки. Рассмотрены варианты покрытий меньшей (мягкий слой), нейтральной и большей (жесткий слой) жесткости по отношению к основному металлу с меньшим пределом текучести, при разных соотношениях их толщин. Анализ результатов расчетов показал, что характер распределения нормальных напряжений существенно зависит от соотношения толщин напыленного слоя и подложки и не изменяется при пропорциональном их увеличении или уменьшении. Наиболее загруженными точками в сечении, где нормальные напряжения достигают максимальных значений, являются точки на поверхности напыленного слоя и на нижней поверхности подложки. Максимальные нормальные напряжения в напыленном слое и подложке значительно превышают касательные. При этом результаты расчетов по аналитическим формулам, основанным на законах механики твердого тела, и компьютерным моделированием совпадают, что подтверждает адекватность моделирования. На уровень напряжений при неизменной толщине подложки влияют относительная толщина напыленного слоя и его жесткость. Полученные различными методами теоретических исследований результаты позволяют определить направления совершенствования оборудования, технологических приемов выбора режимов, активных материалов для получения напыленных слоев с высоким качеством для узлов и деталей различных конфигураций и разных материалов изделий и напыляемых материалов.

    

   ---

   Ключевые слова

   напыленный слой, испытания на изгиб, напряженное состояние, упругое и упругопластическое нагружение

   Study of stressed state of sprayed layer samples during bending

   The analysis of stressed state during bending in elastic and elastic-plastic stages of flat sample with sprayed layer having different mechanical properties (modulus of elasticity and yield strength) than the substrate material is performed by computer simulation and analytical calculation. The variants of coatings of small (soft layer), neutral and large (hard layer) rigidity with respect to the base metal, which has lower yield strength, with different ratios of their thicknesses are considered. Analysis of the calculation results showed that the nature of the normal stresses distribution substantially depends on the ratio of the thicknesses of the sprayed layer and the substrate and does not change with their proportional increase or decrease. The most loaded points in the section where the normal stresses reach maximum values are the points on the surface of the sprayed layer and on the bottom surface of the substrate. The maximum normal stresses in the sprayed layer and the substrate significantly exceeds the tangents. At the same time, the results of calculations using analytical formulas based on the laws of solid mechanics and computer simulation are the same, which confirms the adequacy of the modeling. The level of stresses at constant thickness of the substrate is affected by the relative thickness of the sprayed layer and its rigidity. The results obtained by various methods of theoretical researches allow us to determine the directions of improvement of the equipment, technological methods of selection of modes, active materials for obtaining of high quality sprayed layers for units and parts of various configurations and various materials of products and sprayed materials.

   ---

   Keywords

   sprayed layer, bending tests, stressed state, elastic and elastic-plastic loading