Совместный проект по увеличению эффективности работы предприятий
Тематические издания
Получение и продвижение информации
Тематические выставки
Новости
г. Форум "Передовые технологии России" Подписка на новости Поиск на сайте
НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ДОСТУПНЫЕ ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ, ЗАРЕГИСТРИРОВАННЫХ В СИСТЕМЕ АБОНЕНТСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯРегистрация...

Контроль твердости металла тонкостенных сосудов и трубопроводов переносными твердомерами ударного действия

Главная страница        >> Наука + промышленность: проблемы и перспективы Материалы 2003 - 2004 г.г.

Караев А.Б., Казанцев А.Г., Сугирбеков Б.А., Саньков Н.И.     ЦНИИТМАШ, г. Москва
Шуваев В.А.     ВМЗ, г. Выкса, Нижегородской обл.


В настоящее время при определении твердости натурных конструкций широкое применение находят переносные твердомеры ударного действия. Используемый в динамических твердомерах метод определения твердости основан на изменении скорости бойка после удара в зависимости от твердости металла испытуемого объекта. Непосредственно по данным измерений оценивается условная твердость материала, которая определяется отношением скоростей бойка до и после удара: HL = 1000(V1 / V0), где V0 и V1, - соответственно скорость бойка до и после удара. Перевод значений условной твердости в единицы Бринелля, Роквелла и др. осуществляется по данным предварительной тарировки твердомера.

Область прямого использования данного метода измерения твердости имеет определенные ограничения. Они касаются жесткости детали, твердость которой измеряется, а также условий ее закрепления и массы, что обусловлено особенностями протекания динамических процессов при ударе. Применительно к таким объектам, как тонкостенные сосуды давления, трубопроводы и т.п., использование динамического метода измерения твердости нуждается в дополнительном расчетном и экспериментальном обосновании.

С этой целью проведено численное моделирование методом конечных элементов процесса соударения бойка твердомера с поверхностью металлической оболочки. При этом варьировалась жесткость оболочки (толщина стенки и диаметр) и условия ее закрепления, упругопластические свойства материала оболочки, масса бойка и его жесткость. Расчеты выполнялись применительно к центральному удару цилиндрического бойка с шаровым наконечником об оболочку сферической формы, шар, цилиндрическую оболочку, пластину с различными условиями закрепления. Используемые уравнения состояния учитывали влияние скорости деформирования на упругопластические свойства материала ударяемого тела. Получены данные по скорости отскока бойка после удара, длительности контактного взаимодействия бойка и оболочки, контактным усилиям, размерам отпечатка, а также активным и остаточным напряжениям и деформациям, возникающим в оболочке.

Рис. 1. Зависимость условной твердости (показаний твердомера)
от толщины стенки трубы.

Выполненная экспериментальная проверка показала удовлетворительное соответствие результатов расчета условной твердости HL с данными измерений на трубе из стали 25 с наружным диаметром 133 мм, толщина стенки s которой изменялась (за счет обточки) от 23 до 1 мм, рис. 1. На основе выполненных расчетов, в диапазоне толщин от 3 мм и выше, установлены поправки, позволяющие корректировать показания твердомера в зависимости от геометрических параметров сферических и цилиндрических оболочек, а также трубопроводов.


 

 Последние поступления

Поиск на сайте

Направить запрос

Абонементное обслуживание

Главная страница        >> Наука + промышленность: проблемы и перспективы Материалы 2003 - 2004 г.г.

Наверх