Аннотация:
Для исследования формирования остаточных напряжений и искажений изделий, создаваемых проволочно-дуговой наплавкой, университетом Крэнфилда выполнена наплавка на закрепленную подложку стенки из алюминиевого сплава, в том числе – с послойной обкаткой роликом с различным усилием прижима. В настоящей работе значения прогиба освобожденной конструкции из данного эксперимента воспроизведены численно, для чего построена математическая модель. Процесс представлялся в виде последовательно решаемых задач а) тепловой – наплавки 9-18 слоев материала, б) термоупругопластической – формирования собственных деформаций и остаточных напряжений вследствие остывания созданной конструкции с неоднородным распределением температуры во время паузы, в) термоупругопластической — обкатки роликом напряженной заготовки при повышенной температуре (этап может отсутствовать) и г) упругопластической – искажения конструкции и изменения поля остаточных напряжений при освобождении конструкции. Для учета собственных деформаций при послойной обкатке роликом и прогнозирования эволюции изгиба конструкции и распределения остаточных напряжений по ее высоте разработана балочно-стержневая модель механики наращиваемой стенки. Модель хорошо описывает величину продольного изгиба образца при наплавке, однако избыточно учитывает влияние обкатки роликом. При послойной, и даже однократной, обкатке роликом конструкция изгибается в противоположном направлении, тогда как в эксперименте она только выпрямляется.
Полный текст:
PDF файл (1010 kB)