Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературных данных по анализу напряженно-деформированного состояния при контактном взаимодействии тел с различными реологическими свойствами
1.1. Системный анализ контактного взаимодействия тел с различными реологическими свойствами
1.2. Вязкопластичное тело в условиях плоской деформации 11
1.3. Вязкопластичное тело в условиях объемной деформации 16
2. Напряженно-деформированное состояние вязкопластичного тела, находящегося в условиях силового магнитного поля
2.1. Напряженно-деформированное состояние вязкопластичных тел с малым уровнем вязкости
2.2. Напряженно-деформированное состояние вязкопластичных тел с высоким уровнем вязкости
2.3. Магнитная составляющая внешнего силового воздействия на вязкопластичное тело в условиях контакта
2.4. Математическая модель вязкопластичного тела при анализе напряженно-деформированного состояния в условиях силового магнитного воздействия
3. Численный анализ напряженно-деформированного состояния упруговязкого тела при контакте с вязкопластичным в режиме пластического течения
3.1. Напряженно-деформированное состояние упруговязкого 45
изотропного тела в условиях постоянного силового магнитного воздействия
3.1.1. Напряженно-деформированное состояние упруговязкого тела в условиях постоянного силового магнитного воздействия при отсутствии касательных напряжений на плоской контактной поверхности
3.1.2. Напряженно-деформированное состояние упруговязкого тела в условиях постоянного силового магнитного воздействия при наличии касательных напряжений на плоской контактной поверхности
3.2. Напряженно-деформированное состояние упруговязкого тела в условиях переменного силового магнитного воздействия
3.2.1. Напряженно-деформированное состояние упруговязкого тела в условиях переменного силового магнитного воздействия при отсутствии касательных напряжений на плоской контактной поверхности
3.2.2. Напряженно-деформированное состояние упруговязкого тела в условиях переменного силового магнитного воздействия при наличии касательных напряжений на плоской контактной поверхности
3.3. Упруговязкое тело в условиях постоянного силового магнитного воздействия при наличии пространственного контакта по
поверхности «цилиндр-плоскость»
3.3.1. Упруговязкое тело в условиях постоянного силового магнитного воздействия при пространственном контакте «цилиндр-плоскость» и отсутствии касательных напряжений на контактной поверхности
3.3.2. Упруговязкое тело в условиях постоянного силового магнитного воздействия при пространственном контакте «цилиндр-плоскость» и наличии касательных напряжений по контактной поверхности
3.4. Упруговязкое тело в условиях переменного силового магнитного воздействия при пространственном контакте «цилиндр-плоскость»
3.4.1. Упруговязкое тело в условиях переменного силового магнитного 80
воздействия при пространственном контакте «цилиндр-плоскость»
и отсутствии касательных напряжений по контактной поверхности
3.4.2. Упруговязкое тело в условиях переменного силового магнитного воздействия при пространственном контакте «цилиндр-плоскость» и наличии касательных напряжений по контактной поверхности
4. Экспериментальное исследование надежности сложной системы в условиях пространственного контакта аморфизированных поверхностей деформируемых тел при постоянном силовом магнитном взаимодействии
4.1. Обоснование выбора способа получения аморфных поверхностей 88
4.1.1 Теоретические основы получения материалов с высоким комплексом механических характеристик
4.1.2. Выбор технологического способа получения аморфного покрытия
4.2. Способ получения аморфизированного покрытия на рабочих поверхностях элемента узла контакта
4.3. Физико-механические свойства аморфных магнитных материалов 100
4.4. Механические основы получения аморфных материалов с высокой магнитной проницаемостью
Основные выводы 115
Приложение 117
Список литературы
- Вязкопластичное тело в условиях плоской деформации
- Магнитная составляющая внешнего силового воздействия на вязкопластичное тело в условиях контакта
- Напряженно-деформированное состояние упруговязкого тела в условиях постоянного силового магнитного воздействия при наличии касательных напряжений на плоской контактной поверхности
- Теоретические основы получения материалов с высоким комплексом механических характеристик
Вязкопластичное тело в условиях плоской деформации
Таким образом, при имеющейся возможности задания граничных условий в напряжениях, задача анализа напряженно-деформированного состояния вязкопластичного материала тоже может быть решена (при условии устойчивого процесса течения). Функции перемещений, скоростей перемещений и напряжений не должны иметь разрывов первого и второго рода, причем вторая производная от перемещений также не должна иметь разрывов.
В работах [10-11] даны решения по анализу напряженно-деформированного состояния тел, материал которых работает на уровне упругопластических деформаций. В этих случаях полагается, что изменение формы контактирующих поверхностей не является существенным фактором, влияющим на формулы, описывающую начальное состояние тела, а также, что так называемая контактная жесткость, зависит в основном от величины упругих постоянных Ламэ. Тогда уравнение для определения контактного давления принимает вид [10]: где Р - сжимающая сила, отнесенная к длине цилиндров:
Отсюда следует, что получив экспериментальным путем интегральную зависимость Р=Р(а) из формулы (20) можно получить контактную жесткость. Принимая аналитический вид функции зависимости сдвиговых деформаций от касательных напряжений в зоне контакта, можно по величине контактной жесткости определить величину пластических деформаций. Таким образом, можно с большой долей вероятности прогнозировать и ресурс работы пластически деформируемого элемента.
Однако решения, приведенные выше, дают общую величину так называемой контактной жесткости, поэтому, как показывают эксперименты, разница в величинах деформации, полученных расчетом и полученных из эксперимента, чаще всего показывает значительное различие. Следовательно, необходимо уточнить реологические характеристики промежуточных, так называемых прослоек, чтобы более точно выполнить общий анализ напряженно-деформированного состояния материала детали, обладающей упруго-пластическими свойствами. Наиболее полный анализ напряженно-деформированного состояния контактируемых деталей с учетом вязкопластичнои прослойки выполнен в работах исследователей, которые изучали значительные (более 2%) пластические деформации. Сюда следует отнести работы Б.И. Вереснева. В.Л. Колмогорова, А.А. Поздеева, В.И. Уральского, В.И. Казаченка, Е. И. Исаченкова [22-40] и других иследователей. Поскольку эта задача была и остается до настоящего времени весьма актуальной при пластическом формоизменении металлов и сплавов, то известные решения были получены при различных условиях для конкретных материалов, что несколько затрудняет применение полученных результатов в расчетной практике. Однако основополагающие положения можно сформулировать и для решения общих проблемных задач в виде: - при значительных пластических деформациях обобщенная кривая напряжение-деформация не является единообразной, причем отклонения и по деформациям, и по напряжениям от функции, полученной в условиях одноосного растяжения весьма значительны и достигают сотен процентов; - шаровой тензор напряжений оказывает существенное влияние на вид кривой деформирования; - касательные напряжения на контактных поверхностях деформируемых тел влияют на устойчивость процесса деформирования как при нагружении, так и при разгрузке; - касательные напряжения на контактных поверхностях могут быть как активными, так и пассивными, то есть играть и положительную роль в процессе деформации, стабилизируя его, так и отрицательную роль, вызывая процессы неустойчивого пластического деформирования; - вязкопластические среды, находящиеся на поверхностях контакта деформируемых тел, до определенного уровня контактных давлений способствуют устойчивому протеканию процесса пластического деформирования.
Таким образом, частные задачи, подлежащие рассмотрению, следует решать комплексно, в рамках контактных систем «упругое тело -вязкопластичная прослойка- упруговязкое тело», чтобы установить устойчивость процессов деформирования каждого из составляющих элементов.
Следовательно, основная проблема заключается в обеспечении устойчивости процесса пластической деформации вязкопластичной прослойки, которая может при определенных внешних факторах, находясь в условиях неравномерного трехосного сжатия, способствовать также устойчивому пластическому деформированию упруговязкого элемента контактного узла. При этом вязкопластичный слой, находясь в указанном состоянии вызывает так называемый гидродинамический эффект, при котором существенно возрастает величина касательных напряжений, а следовательно, и контактных давлений, которые может выдержать вязкопластичный слой. В некоторых практических случаях (контакты в зубчатых зацеплениях, контакты при калибровке методами холодной пластической обработки и др.) указанное свойство гидродинамического эффекта играет значительную положительную роль.
Это заключается не только в повышении возможного контактного давления, но в основном в повышении пластических устойчивых деформаций упруговязкого материала, находящегося в условиях трехосного неравномерного сжатия, что было доказано в работах В.И. Казаченка, Е.И. Исаченкова, П.В. Бриджмена и др. исследователей.
Принимая во внимание что в настоящее время существенно возрос интерес к технологиям получения деталей из малопластичных в обычном состоянии материалов (сплавы вольфрама, молибдена и так далее) методом холодной пластической обработки, актуальной стала проблема дальнейшего повышения несущей способности вязкопластичного промежуточного слоя, обеспечивающего устойчивость процесса деформирования. Для обеспечения устойчивости процесса деформирования, как было установлено в работах [42-50], необходимо чтобы фактические касательные напряжения на контактной поверхности не превышали предельных значений для используемого материала. Следует отметить, что резюмируя всё изложенное, основные резервы устойчивости процесса деформирования заключены в решении двух проблем:
Магнитная составляющая внешнего силового воздействия на вязкопластичное тело в условиях контакта
Объяснение явлению резкого повышения вязкости, как правило, заключается в природе структурного каркаса материала, а также прочности связей структуры.
Отметим также, что представляет интерес изменение пластической вязкости при изменении скорости сдвига. Большинство данных по этому вопросу показывает, что при увеличении скорости сдвига пластическая вязкость резко уменьшается, в особенности при малых скоростях и высоких давлениях. Как следует из рассмотрения рис. 5, вязкость при относительной скорости, равной 6,05 с"1 существенно меньше, чем при относительной скорости равной 1,47 с"1.
Таким образом, при давлении на уровне предела текучести одного из контактирующих тел вязкопластическая прослойка должна подчиняться основным уравнениям математической теории пластичности. Сюда следует отнести основные уравнения равновесия (при условии пренебрежения инерционными и гравитационными составляющими):
Функция т(р, t) представляет собой величину сдвигового (касательного) напряжения определяемого экспериментально в зависимости от давлений и температуры.
Решение поставленной задачи при наложении на рассматриваемое тело особых условий по давлению и температуре позволяет фактически перейти к полной состеме дифференциальных уравнений.
Для определенности механического состояния слоя рассматриваемого вязкопластичного материала необходимо задать граничные условия. В случае наличия значительных инерционных сил требуется составить также граничные условия.
Принимая во внимание, что в рассматриваемом случае температура существенно не повышается, считаем, что термодинамическое уравнение состояния среды тождественно удовлетворяется. Для определения величины предельного напряжения сдвига в зависимости от гидростатического давления в рассматриваемом слое была решена задача [81-83] о внедрении цилиндрического штампа в вязкопластическое полупространство.
При расчетах давлений в вязкопластическом материале только при определенных уровнях давления можно применить условие несжимаемости, поскольку согласно результатам исследований [84,85] зависимость между относительным изменением объема и давления носит сложный характер (Рис. 6).
Анализ приведенных данных показывает, что в начальный период воздействия давления происходит значительное изменение объема вязкопластичного материала, то есть практически все поры и пустоты в макрообъеме исчезают. Ликвидация всех пор происходит при некотором пороговом давлении, которое является различным для вязкопластичных материалов в неодинаковым температурным состоянием и неодинаковой степенью процентного заполнения. Как указано на рис. 6, существенного изменения объема при дальнейшем сжатии не наблюдается, причем это явление характерно для весьма широкого класса вязкопластичных материалов, применяемых в качестве прослойки между более жесткими, труднодеформируемыми материалами. Наблюдаемое изменение объема доходило до 24 % при давлении порядка 100 МПа. На основании сказанного можно сделать заключение, что при давлениях выше порогового значения гипотеза несжимаемости может быть использована, поскольку дальнейшее изменение объема, как правило, не превышает 3-5 %. Эту величину в общей оценке устойчивости процесса принято считать несущественной.
Как показывает практика классической обработки металлов при наличии значительных сил трения на контактных поверхностях деформируемых тел контактирующие поверхности не остаются плоскими. Они получают заметное искажение, причем в областях тел, имеющих стесненную осевую деформацию линейный размер высоты получается заметно большим, по сравнению с периферийными зонами. Для устранения указанного явления, вызывающего последующую все возрастающую неравномерность распределения радиальных контактных напряжений, следует создать такие условия, при которых вязкопластичный слой не будет выдавливаться с контактных поверхностей. В этом случае наиболее радикальным средством является применение вязкопластичного слоя такой вязкости, которая бы обеспечивала устойчивое деформирование этого слоя, в противном случае наступает разрыв скоростей деформации, а следовательно и разрыв функции, описывающей его поверхность контакта. Опыты показывают, что устойчивость деформирования вязкопластического слоя в основном определяется его вязкостью, в то время как при наличии неустойчивого поведения - его адсорбционной активностью. При этом создание условий, снижающих касательные напряжения без изменения реологических свойств материала, в частности, изменения пластической вязкостью под давлением, не может обеспечить устойчивое течение промежуточного слоя.
Очевидно, что весьма радикальным средством обеспечения устойчивости процесса течения является применение вязкопластичных материалов, обладающих достаточным уровнем пластической вязкости в начальный момент контакта, поскольку в последующей стадии деформирования величина пластической вязкости под давлением существенно возрастает (по степенной зависимости), что является основным фактором устойчивого деформирования всей системы в целом.
На основании численного решения задачи о течении вязкопластичного слоя была получена аналитическая зависимость для определения так называемого оптимального значения пластической вязкости с использованием уравнения Рейнольдса [31].
В этом случае на выделенных круговых контактных поверхностях при упругом деформировании обоих контактируемых тел уравнение для определения контактных давлений на поверхности «вязкопластичное тело -упруговязкое тело» имеет вид
Анализ формулы (33) показывает, что предельное давление, при котором вязкопластическое тело будет деформироваться устойчиво, зависит от вязкости промежуточного слоя, скорости сжатия, механических свойств вязкопластического и упругопластического материалов. Наличие величины постоянного, независящего от чего-либо слоя вязкопластического материала означает протекание процесса упругопластического деформирования в достаточно устойчивом режиме.
Таким образом, в полном объеме определены условия, соответствующие режиму, когда вязкопластичный материал практически полностью охватывает поверхность контакта.
Но как показывает практика несущая способность вязкопластического слоя при контакте с упруговязким материалом, имеющим высокий предел текучести, может быть исчерпана и вязкопластичный слой получает области разрыва. Поэтому для повышения несущей способности этого слоя можно пользовать дополнительные факторы повышения его несущей способности за счет адгезионной составляющей.
Как показано в работах В.Г. Павлова [19,51-53] вязкопластичная среда, подчиняющаяся закону ньютоновской жидкости, выдерживает значительное давление, что обосновано зависимостями (21-22). При этом указанная среда обладает некоторыми магнитными свойствами, что и позволяет ей деформироваться устойчиво, не получая разрывов первого и второго рода. Это обусловлено действием магнитного силового фактора, обеспечивающего непрерывность линий тока вязкопластичного материала.
Положим, что действие силовой магнитной составляющей на частицу вязкопластичного материала аналогично действию гравитационной составляющей. Тогда функциональные уравнения равновесия следует записать в виде: f2s + 22 + a + M -о; где Mx, My, Mz - удельные объемные составляющие объемных магнитных сил, равномерно распределенные по объему вязкопластичного тела.
Так как уравнения равновесия даже в первом приближении, когда магнитное усилие не зависит от координат, претерпели значительные и количественные, и качественные изменения, то для решения задачи надо получить основную систему уравнений, которая связывала бы также деформации, скорости деформаций и перемещения.
Следовательно, необходимо получить математическую модель, в целом описывающую процесс устойчивого пластического течения вязкопластичного тела.
Таким образом, учет магнитной силовой составляющей при различных ее количественных значениях, может радикально изменить всю картину силового контактного взаимодействия тел с различными реологическими характеристиками.
Поскольку у вязкопластичного материала упругие деформации малы, то возможно принять допущение, что скорости деформации растут пропорционально соответствующим напряжениям. В то же время при пластическом деформировании материал несжимаем (условие постоянства объема), поэтому зависимости между напряжениями и скоростями деформации принимают вид :
Напряженно-деформированное состояние упруговязкого тела в условиях постоянного силового магнитного воздействия при наличии касательных напряжений на плоской контактной поверхности
Картина распределения перемещений дает наиболее полное представление о формоизменении объекта. Поскольку для целей практики наиболее важно рассмотреть конечные размеры контактирующих элементов, то были приняты геометрические параметры такой величины, которая бы позволяла наиболее полно отметить размеры опасных зон. В частности, картина перемещений даже при отсутствии касательных напряжений такова, что вид деформации как плоский можно рассматривать не во всем объеме исследуемого объекта. Правильнее было бы считать деформацию почти плоской (то есть квазиплоской), принимая во внимание, что угловые зоны находятся в условиях объемного напряженного состояния и критериями перехода материала этих зон в пластическое состояние определяются критаериями Губера-Мизеса или Треска-Сен-Венана.
Наиболее объективное суждение по этому вопросу может дать рассмотрение решения при наличии касательных напряжений в зоне контакта.
Напряженно-деформированное состояние упруговязкого тела в условиях переменного силового магнитного воздействия при наличии касательных напряжений на плоской контактной поверхности Наличие касательных напряжений в рассматриваемом случае плоской контактной поверхности может быть обусловлено не только неустойчивостью пластического течения вязкопластичной прослойки, но и неравномерностью распределения нормального контактного давления, которая в общем случае всегда имеет место. Фактически уровень величин касательных напряжений зависит нелинейно преимущественно от неравномерности контактного давления и для решения задачи анализа НДС во втором приближении можно принять линейный закон их распределения. Тогда уравнения (43) следует записывать в виде, принимая силы сдвига на контактной поверхности в качестве внешних для упруговязкого тела: Следует отметить, что под касательными силами следует понимать силы, распределенные по объему прилегающего слоя.
В программном комплексе ANSYS указанные силы можно задавать как соотношения между контактным давлением и касательным усилием, но при этом функциональная зависимость между ними остается неизвестной. По этой причине для упрощения расчета вводят постоянное значение коэффициента соотношения (f), которое в отдельных частных случаях может равняться величине коэффициента трения.
Поскольку рассматривается контактная задача теории пластичности, когда уравнения связи между напряжениями и деформациями не определяются только коэффициентами Ламэ, а вводят коэффициенты пластической вязкости, то использование коэффициентов и соотношений можно считать вполне оправданным.
Картина и график распределения перемещений по плоскостям, перпендикулярным оси нагружения при переменной магнитной нагрузке (f=0,2) Анализ полученных результатов свидетельствует, что переменная нагрузка (на уровне амплитуды) существенно увеличивает напряжения и деформации, что относится не только к контактным рабочим поверхностям, но и ко всему объему. При этом прежними остаются опасные зоны. Это связано с тем, что касательные напряжения по всему внешнему периметру контактной поверхности отсутствуют, так как на свободных боковых поверхностях, согласно закону парности касательных напряжений, таких напряжений нет.
Следует сказать, что это характерно только для тел с конечными размерами, хотя в большинстве имеющихся решений по анализу напряженно-деформированного состояния при рассмотрении контактной задачи касательные напряжения также не учитывают.
Упруговязкое тело в условиях постоянного силового магнитного воздействия при наличии пространственного контакта по поверхности «цилиндр-плоскость». Известно [15-20], что наибольшие контактные напряжения возникают в упругопластических телах, поскольку переход в пластическое состояние зоны контакта еще не вызывает разрушения тела. Аналогичное, даже в большей степени, явление имеет место при рассмотрении пространственной контактной задачи, что обусловлено наличием малых зон, в которых имеет место трехосное сжатие, а в этом случае сопротивление материала пластическому деформированию существенно возрастает. Такой случай наиболее часто проявляется в процессах пластической обработки металлов, в том числе в холодном состоянии.
Пространственная зона контакта имеет место также в зубчатом зацеплении, а также в червячных передачах, что говорит о необходимости их изучения с целью повышения надежности и долговечности. В этом случае принято говорить о приспособляемости зубчатых передач различной конструкции.
В то же время некоторые исследователи [93-97]полагают, что повышение долговечности технологическими методами связано с технологическими остаточными напряжениями, что подтверждается их многочисленными работами.
Принято считать, что о приспосабливаемости, как процессе, можно говорить, если в процессе эксплуатации материал детали, получавшей по истечении некоторого срока эксплуатации пластические деформации, в дальнейшем деформируется упруго.
Известна теорема Мелана, согласно которой можно определить нижнюю границу циклических напряжений, возникающих в детали и не вызывающих разрушения материала. Условие приспосабливаемости имеет вид [98]:
Теоретические основы получения материалов с высоким комплексом механических характеристик
Таким образом, на первом этапе задача заключается в подборе материала и методов его обработки (термических и иных), чтобы в конечной обработки материал в наибольшей степени отвечал перечисленным требованиям. Решение этой задачи также требует системного подхода. Остановимся на сначала на выборе материала.
Поскольку решение поставленных вопросов заключается в повышении надежности и долговечности зубчатых передач, то необходимо принять во внимание, что применительно к зубчатым колесам их технология изготовления весьма глубоко проработана. Не останавливаясь подробно на выполнении операций по получению заготовок, черновой, формообразующей, чистовой и отделочной обработке зубчатых колес следует, однако, сказать, что большинство предприятий, производящих зубчатые колеса имеют обширную номенклатуру формообразующего и иного дорогостоящего оборудования и инструмента, имеют подготовленный персонал и прочие составляющие производственного процесса. Поэтому даже незначительные изменения в существующем технологическом процессах потребуют весьма значительных материально-технических затрат. Руководствуясь сказанным, модернизация таких технологических процессов возможна лишь на уровне дополнения одной или несколькими инновационными операциями, которые к тому же не требуют сколько-нибудь серьезной перестройки производства.
В частности, следует ориентироваться только на традиционные материалы, применяемые при изготовлении зубчатых колес требуемых параметров. Этот вывод обусловлен тем, что внедрение нового материала неизбежно вызовет изменение технологии по всей цепочке производства.
В качестве исходных материалов было предложено использовать легированные стали 40Х и 12ХНЗА, которые применяют в настоящее время для изготовления зубчатых колес рассматриваемого типоразмера, долговечность которых необходимо было повысить на уровень 20...25%. Поэтому технологические операции, обеспечивающие выполнение основных нормативно установленных конструкторско-технологических требований, следует рассматривать отдельно, внося инновационные разработки в процесс их традиционного производства.
Обычно для зубчатых передач устанавливают ресурс работоспособности. Поэтому для зубчатых колес техническими требованиями обычно оговаривают величину твердости, которая определяет величину предела текучести или временного сопротивления разрыву. Последние повышают надежность деталей, но одну из основных причин (неравномерное распределение контактного давления по поверхностям взаимодействия) устранить повышением характеристик прочности не удается. Для решения этой задачи необходимо иметь такой нагруженный слой (покрытие или наклеп), который бы при определенном уровне давления мог пластически деформироваться, не разрушаясь и не получая межкристаллитных микротрещин, причем пластическая деформация при увеличении контактного давления распространялась бы на большую зону контакта, а затем в процессе работы деформации изменялись бы упругим образом.То есть имела бы место приспособляемость материала.
До последнего времени такие требования к материалу контактирующих деталей не могли быть выполнены, но с появлением технологических лазерных методов (лазерная обработка с оплавлением и последующим глубоким охлаждением) такая возможность появилась.
Различают два способа обработки деталей: - лазерная закалка; - лазерная обработка с оплавлением и последующим быстрым охлаждением. Известно [99-101], что лазерной обработкой можно создать зону упрочнения на локальном участке обрабатываемой поверхности. Этого достигают путем формирования на этапе нагрева аустенитной структуры и её последующим охлаждением для превращения в мартенсит, обладающий высокой твердостью. При высокой температуре нагрева (выше температуры фазового перехода на 50...80 С) формируется мелкодисперсная структура, так как лазерную обработку выполняют при весьма малом времени воздействия лазерного луча. Так как зона воздействия обычно весьма невелика, то охлаждение происходит быстро, и мелкодисперсная структура получается стабилизированной и при нормальной температуре.
Результаты обработки (типа лазерной закалки) углеродистых сталей (45,40Х и др.) показывают, что, например, микротвердость их после лазерной закалки на 2000 МПа и более превышают микротвердость сталей, обработанных в традиционном режиме. Согласно [101], если скорость охлаждения невелика, то мелкодисперсная структура практически не образуется. В случае наличия такой микроструктуры можно различить три зоны по глубине обработки лазерным воздействием: - зона оплавления, имеющая столбчатое строение с кристаллитами, расположенными перпендикулярно к поверхности охлаждения; - зона закалки из твердой фазы, имеющая резко неоднородную структуру; - переходная зона, характеризующаяся сохранением исходных имеющихся структур.
Если рассмотреть ранее приведенные требования к механическим свойствам поверхностного слоя, то следует сказать, что лазерная термообработка только в весьма малой степени может влиять на характер распределения давления на контактных поверхностях.
Как было установлено в главе 2, для выравнивания давления необходимо, чтобы при достижении контактным давлением величин критических значений необходимо, чтобы полученные пластические деформации не вызывали образования микротрещин, а в работу бы включались соседние точки пятна контакта. Тогда эпюра напряжений принимает вид сглаженной кривой по всей плоскости контактной зоны.
Такой материал не должен иметь кристаллической структуры, то есть быть аморфным или аморфизированным. Но следует учесть то, что толщина аморфизируемого слоя должна быть достаточной, чтобы выровнять давление по всей зоне контакта. Таким образом, способ обработки типа «лазерная закалка» не удовлетворяет необходимым требованиям, а следовательно, необходимо применить операцию лазерной обработки с оплавлением и последующим быстрым охлаждением.стадии
Похожие диссертации на Напряженно-деформированное состояние при контактном взаимодействии упруго-вязкопластичных тел в условиях силовых магнитных полей
