6 / 11
К.А. Валуев, А.С. Чернятин
6
Результаты расчетов максимального эквивалентного
напряжения в пластине при δ = 0,007 мм
R
, мм …………. 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
σ
max
, МПа …….
552,2 524,7 493,2
467,1 445,5 426,8 419,4 409, 2 400,5 392,9
При увеличении радиуса уровень напряжений снижается, однако
достаточно большой радиус приведет к увеличению размеров инден-
тора. Тогда, как следствие, для достижения пластического деформи-
рования потребуется увеличение силы обжатия из-за увеличения
площади контакта. Предпочтительным является радиус сферической
поверхности индентора более 10 мм.
Рассмотрим решение задачи в пространственной постановке с ра-
диусом шарика индентора
R
= 12 мм при различном обжатии (табли-
ца) и последующем действии одноосного растягивающего внешнего
напряжения в 100 МПа. Влияние размера элементов сетки в области
контакта несущественно и составляет 10…20 МПа (т. е. 2...5 %) в за-
висимости от величины обжатия δ.
Результаты расчетов максимального эквивалентного напряжения
в пластине и коэффициента запаса при
R
= 12 мм
δ, мм
σ
max
,
МПа
n
во время обжатия
после нагрузки внешней силой
0,007
420,8
296,5
1,518
0,008
408,9
288,2
1,561
0,009
397,2
277,8
1,620
0,010
396,4
274,9
1,637
0,011
400,3
276,1
1,630
0,012
413,7
278,3
1,617
0,013
419,3
282,5
1,570
0,014
426,6
300,8
1,496
0,015
429,3
310,3
1,450
Предварительное обжатие индентором сферической формы,
повлекшее за собой пластическое деформирование и остаточные
напряжения в окрестности контакта, как можно судить по полю
эквивалентного напряжения на рис. 5, оказало влияние на
напряженно-деформированное состояние в прилегающей области
отверстия пластины. По сравнению с результатами, полученными
ранее — для нагруженной пластины без предварительного обжатия, —
максимальное эквивалентное напряжение уменьшилось на 12,7 %.