Упругопластический изгиб круглого стального бруса. Сообщение 2. Остаточные напряжения

Остаточные (вредные) напряжения в металлах могут приводить к дефектам при их формовке и разрушению металлоконструкций при длительной эксплуатации. Приводящее к возникновению остаточных напряжений течение металла при его формовке может иметь пластическую природу (как в ковких металлах) или вызываться медленной необратимой ползучестью при повышенной температуре и продолжительном действии нагрузок. В вязкоупругих средах оно может обусловливаться вязкими частями деформации, которые могут накапливаться, когда тело находится в деформированном состоянии в течение большого промежутка времени. Остаточные напряжения оказывают влияние также и на микроструктуру металлов и могут присутствовать внутри и вокруг кристаллических зерен в качестве микроостаточных напряжений, которые называют скрытыми упругими напряжениями. Иногда остаточные напряжения называют собственными напряжениями по аналогии с собственными функциями, введенными математиками для обозначения функций, которые соответствуют определенным значениям (собственным значениям) параметров дифференциального уравнения при заданных граничных условиях. Понятие внутренних напряжений было предложено как общее понятие для этого типа напряжений, создаваемых самим телом. Термин остаточные напряжения закрепляется за случаем, когда внутренние напряжения обусловлены необратимым деформированием. Помимо зарождения благоприятной системы остаточных напряжений, в дисках из ковких металлов с ярко выраженным деформационным упрочнением будет также происходить местное возрастание прочности при условии, что эффект Баушингера не аннулирует достигнутых преимуществ. Ниже изучены экстремальные значения остаточных напряжений прямого цилиндрического стального стержня (бруса) при изгибе.

1. Banabic D. Multiscale modeling in sheet metal forming. - Springer, 2016. - 405 p.

2. Banabic D. Sheet metal forming processes. Constitutive modelling and numerical simulation. - Springer, 2010. - 301 p.

3. Belskiy S.M., Yankova S., Chuprov V.B. etc. Temperature field of stripes under hot rolling // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. 2015. Vol. 50. No. 6. P. 613 - 616.

4. Belskiy S., Mazur I., Lezhnev S., Panin E. Distribution of linear pressure of thin-sheet rolling across strip width // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. 2016. Vol. 51. No. 4. P. 371 - 378.

5. Belskiy S.M., Yankova S., Mazur I.P., Stoyakin A.O. Influence of the transversal displacements of metal on the camber formation of hot-rolled strip // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. 2017. Vol. 52. No. 4. P. 672 - 678.

6. Belskiy S.M. Parameters of evaluation of shape cross section of hot-rolled steel strips. Message 1. The determination coefficient // Chernye Metally. 2017. No. 10. P. 65 - 70.

7. Chakrabarty J. Applied plasticity. - Springer, 2010. - 758 p.

8. Тягунов А.Г., Барышев Е.Е., Тягунов Г.В. и др. Систематизация политерм физических свойств металлических расплавов // Изв. вуз. Черная металлургия. 2017. Т. 60. № 4. С. 310 - 317.

9. Тягунов А.Г., Вьюхин В.В., Тягунов Г.В. и др. Влияние концентрации хрома на процесс структурообразования жидких хромоникелевых сплавов // Изв. вуз. Черная металлургия. 2016. Т. 59. № 8. С. 565 - 570.

10. Tyagunov A.G., Vyukhin V.V., Baryshev E.E. etc. Effect of microalloying and the melting temperature on the properties of ChS70 and ChS88 alloys in the liquid and solid states // Russian Metallurgy (Metally). 2015. Vol. 2015. No. 12. P. 998 - 1001.

11. V’yukhin, V.V., Tyagunov G.V., Baryshev E.E., Tsepelev V.S. Improvement of low-alloy steel quality by forming an equilibrium melt condition // Metallurgist. 2014. Vol. 58. No. 7 - 8. P. 664 - 668.

12. Tyagunov A.G., Baryshev E.E., V’yukhin V.V. etc. Increasing the quality of the EP902 alloy using its properties in the liquid and solid states // Russian Metallurgy (Metally). 2014. Vol. 2014. No. 12. P. 992 - 994.

13. Тягунов А.Г., Барышев Е.Е., Тягунов Г.В., Михайлов В.Б. Эффективная технология производства жаропрочных сплавов ЭП220 и ЭП929 с использованием высокотемпературной обработки расплава // Изв. вуз. Черная металлургия. 2013. Т. 56. № 9. С. 26 - 29.

14. Tyagunov G.V., Baryshev E.E., Tsepelev V.S. Improvement of the qualitative characteristics of low-alloy steels by the formation of an equilibrium state in a melt // Russian Metallurgy (Metally). 2013. Vol. 2013. No. 6. P. 462 - 464.

15. Shinkin V.N. Calculation of steel sheet’s curvature for its flattening in the eight-roller straightening machine // Chernye Metally. 2017. No. 2. P. 46 - 50.

16. Shinkin V.N. Calculation of bending moments of steel sheet and support reactions under flattening on the eight-roller straightening machine // Chernye Metally. 2017. No. 4. P. 49 - 53.

17. Шинкин В.Н. Расчет параметров листогибочных несимметричных трехвалковых вальцов при производстве стальных труб // Изв. вуз. Черная металлургия. 2017. Т. 60. № 4. С. 285 - 291.

18. Шинкин В.Н. Pазрушение стальных труб большого диаметра при дефекте раскатной пригар // Изв. вуз. Черная металлургия. 2017. Т. 60. № 6. С. 436 - 442.

19. Шинкин В.Н. Упрощенный метод расчета изгибающих моментов стального листа и реакций рабочих роликов в многороликовой правильной машине // Изв. вуз. Черная металлургия. 2017. Т. 60. № 10. С. 777 - 784.

20. Михайлов А.М., Зубарев К.А., Котельников Г.И. и др. Модель испарения компонентов никелевых сплавов при плавке в вакуумной индукционной печи // Изв. вуз. Черная металлургия. 2016. Т. 59. № 1. С. 35 - 38.

21. Kuznetsov M.S., Yakushev E.V., Kulagin S.A. etc. Effect of the charge composition on the nitrogen content in a metal during steelmaking in an ASF using a solid charge // Russian Metallurgy (Metally). 2011. Vol. 2011. No. 12. P. 1101 - 1105.

22. Korostelev A.A., Kotelnikov G.I., Semin A.E., Bosheskov A.N. Analysis of HBI effect in charge on technological parameters of EAF melting // Chernye Metally. 2017. No. 10. P. 33 - 40.

23. Tursunov N.K., Semin A.E., Kotelnikov G.I. Kinetic features of desulphurization process during steel melting in induction crucible furnace // Chernye Metally. 2017. No. 5. P. 23 - 29.

24. Tursunov N.K., Semin A.E., Sanokulov E.A. Study of dephospho-ration and desulphurization processes in the smelting of 20GL steel in the induction crucible furnace with consequent ladle treatment using rare earth metals // Chernye Metally. 2017. No. 1. P. 33 - 40.

25. Muhin U., Belskij S., Makarov E. Simulation of accelerated strip cooling on the hot rolling mill run-out roller table // Fratturaed Integrita Strutturale. 2016. Vol. 37. P. 305 - 311.

26. Muhin U., Belskij S., Makarov E. Application of between- stand cooling in the production hot-rolled strips // Fratturaed Integrita Strutturale. 2016. Vol. 37. P. 312 - 317.

27. Muhin U., Belskij S. Study of the influence between the strength of antibending of working rolls on the widening during hot rolling of thin sheet metal // Fratturaed Integrita Strutturale. 2016. Vol. 37. P. 318 - 324.

28. Лопатенко А.Д., Орехов Д.М., Семин А.Е. Анализ технологической схемы производства трубной стали с целью разработки предложений для повышения качества готовой продукции // Изв. вуз. Черная металлургия. 2016. Т. 59. № 11. С. 787 - 792.

29. Зубарев К.А., Котельников Г.И., Титова К.О. и др основе никеля // Изв. вуз. Черная металлургия. 2016. Т. 59. № 9. С. 644 - 649.

30. Lim Y., Venugopal R., Ulsoy A.G. Process control for sheet-metal stamping process modeling, controller design and stop-floor implementation. - Springer, 2014. - 140 p.

31. Lin J., Balint D., Pietrzyk M. Microstructure evolution in metal forming processes. - Woodhead Publishing, 2012. - 416 p.

32. Shinkin V.N. Calculation of technological parameters of O-forming press for manufacture of large-diameter steel pipes // CIS Iron and Steel Review. 2017. Vol. 13. P. 33 - 37.

33. Shinkin V.N. Mathematical model of technological parameters’ calculation of flanging press and the formation criterion of corrugation defect of steel sheet’s edge // CIS Iron and Steel Review. 2017. Vol. 13. P. 44 - 47.

34. Shinkin V.N. Springback coefficient of the main pipelines’ steel large-diameter pipes under elastoplastic bending // CIS Iron and Steel Review. 2017. Vol. 14. P. 28 - 33.

35. Shinkin V.N. Arithmetical method of calculation of power parameters of 2N-roller straightening machine under flattening of steel sheet // CIS Iron and Steel Review. 2017. Vol. 14. P. 22 - 27.

36. Klocke F. Manufacturing processes 1. Cutting. - Springer, 2011. - 506 p.

37. Klocke F. Manufacturing processes 4. Forming. - Springer, 2013. - 516 p.

38. Nielsen C.V., Zhang W., Alves L.M. etc. Modeling of thermoelectro-mechanical processes. Applications in metal forming and resistance welding. - Springer, 2013. - 120 p.

39. Predeleanu M., Gilormini P. Advanced methods in materials processing defects. Vol. 45. - Elsevier Science, 1997. - 422 p.

40. Грошкова А.Л., Полулях Л.А., Травянов А.Я. и др. Распределение фосфора между фазами при выплавке высокоуглеродистого ферромарганца в доменной печи // Изв. вуз. Черная металлургия. 2007. № 11. С. 12 - 16.

41. Подгородецкий Г.С., Юсфин Ю.С., Сажин А.Ю. и др. Современные тенденции развития технологии производства генераторных газов из различных видов твердого топлива // Изв. вуз. Черная металлургия. 2015. Т. 58. № 6. С. 393 - 401.

42. Орелкина О.А., Петелин А.Л., Полулях Л.А. Анализ пространственного распределения вторичных газовых выбросов во внешней зоне влияния предприятий черной металлургии // Изв. вуз. Черная металлургия. 2015. Т. 58. № 11. С. 793 - 797.

43. Полулях Л.А., Дашевский В.Я., Юсфин Ю.С. Производство марганцевых ферросплавов из отечественных марганцевых руд // Изв. вуз. Черная металлургия. 2014. Т. 57. № 9. С. 5 - 12.

44. Predeleanu M., Ghosh S.K. Materials processing defects. Vol. 43. - Elsevier Science, 1995. - 434 p.

45. Rees D. Basic engineering plasticity. An introduction with engineering and manufacturing applications. - Butterworth-Heinemann, 2006. - 528 p.

46. Wilko C.E. Formability. A review of parameters and processes that control, limit or enhance the formability of sheet metal. - Springer, 2011. - 112 p.