Методология оптимизации конструкции и технологии поверхностного упрочнения авиационных деталей на основе критерия жёсткости напряжённо-деформированного состояния Букатый Алексей Станиславович

Краткое описание

Букатый,АлексейСтаниславович.Методологияоптимизацииконструкцииитехнологииповерхностногоупрочненияавиационныхдеталейнаосновекритерияжёсткостинапряжённо-деформированногосостояния: диссертация ... доктора технических наук : 01.02.06 /БукатыйАлексейСтаниславович; [Место защиты: Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева]. - Самара, 2019. - 312 с. : ил.больше
Цитаты из текста:

стр. 1
«САМАРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П. КОРОЛЕВА» (САМАРСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) На правах рукописиБукатыйАлексейСтаниславовичМЕТОДОЛОГИЯОПТИМИЗАЦИИКОНСТРУКЦИИИТЕХНОЛОГИИПОВЕРХНОСТНОГОУПРОЧНЕНИЯАВИАЦИОННЫХДЕТАЛЕЙНАОСНОВЕКРИТЕРИЯЖЁСТКОСТИНАПРЯЖЁННО-ДЕФОРМИРОВАННОГОСОСТОЯНИЯ01.02.06 Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры...

стр. 13
Цель работы и задачи исследований Разработкаметодологии конструктивных и технологических методов, методик и средствоптимизацииконструкцииитехнологииповерхностногоупрочнениядля повышения эксплуатационных характеристик ответственныхдеталейавиационнойтехники наосновекритериевоценки и анализанапряжённо-деформированногосостояния, учитывающихжёсткостьнапряжённогосостояния. Для...

Оглавление диссертациидоктор наук Букатый Алексей Станиславович
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Обзор характеристик жёсткости напряжённого состояния
1.2 Методы назначения режимов упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием
1.3 Методики прогнозирования остаточных деформаций после упрочнения поверхностным пластическим деформированием
Выводы по разделу
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КРИТЕРИЕВ ОЦЕНКИ И АНАЛИЗА НДС И МЕТОДОЛОГИЯ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИИ АВИАЦИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ
2.1 Выбор характеристики жёсткости напряжённого состояния
для оценки и анализа НДС деталей
2.2 Исследование зависимости механических свойств материалов от жёсткости напряжённого состояния
2.3 Разработка энергетических критериев для оценки и анализа
НДС деталей
2.4 Разработка комплексных критериев для оценки и анализа НДС авиационных деталей и элементов конструкций
2.5 Расчётно-экспериментальное обоснование эффективности разработанных критериев для оценки и анализа НДС деталей
и элементов конструкций
2.5.1 Исследование связи критериев оценки и анализа НДС с сопротивлением многоцикловой усталости плоских
образцов из сплава ЭИ698ВД
2.5.2 Исследование связи критериев оценки и анализа НДС с сопротивлением малоцикловой усталости круглых
образцов из сплава ВТ3-1
2.5.3 Исследование параметров и критериев оценки и анализа НДС на круглых образцах с концентраторами напряжений при статическом нагружении растяжением
2.6 Метод разработки и оптимизации конструкции деталей на
основе критериев оценки и анализа НДС
Выводы по разделу
3 ПРИМЕНЕНИЕ КРИТЕРИЕВ ОЦЕНКИ И АНАЛИЗА НДС ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ И ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИИ ОТВЕТСТВЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ
ИХ НАДЁЖНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ
3.1 Диагностика и оптимизация - доводка конструкции
дисков компрессора ГТД
3.2 Диагностика и оптимизация - доводка конструкции вала турбины низкого давления ГТД
3.3 Оптимизация конструкции замкового соединения лопатка-диск типа «ёлка»
3.4 Прогнозирование малоцикловой долговечности деталей газотурбинных двигателей методом эквивалентных испытаний образцов с концентратором напряжений
3.5 Анализ причин преждевременного разрушения траверсы шасси самолёта ИЛ-76 при испытаниях на выносливость
Выводы по разделу
4 МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ УПРОЧНЕНИЯ МЕТОДОМ ПОВЕРХНОСТНОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКОТОЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ И ЭЛЕМЕНТОВ АВИАЦИОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ 129 4.1 Энергетический метод назначения режимов упрочнения ППД
авиационных деталей на основе комплексного критерия
4.1.1 Общие принципы метода определения режимов
упрочнения
4.1.2 Разработка методики определения режимов упрочнения
на основе удельной энергии поверхностного слоя
4.1.3 Определение эквивалентных остаточных напряжений в общем случае остаточного напряжённо-деформированного состояния
4.1.4 Определение начальных напряжений
4.1.5 Определение параметров режима упрочнения деталей
4.1.6 Определение взаимозависимых параметров режима упрочнения
4.2 Аналитический метод моделирования технологических остаточных напряжений и деформаций авиационных деталей
4.3 Численные методы моделирования технологических остаточных напряжений и деформаций деталей
4.3.1 Экспериментальные данные, служащие основой
для построения модели детали
4.3.2 Методика моделирования остаточных напряжений и деформаций деталей методом КЭ в системе ANSYS
4.3.3 Методика исправления геометрии деталей дополнительным упрочнением
4.3.4 Расчётно-экспериментальная апробация разработанных методик на типовых образцах
Выводы по разделу
5 ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ УПРОЧНЕНИЯ ППД ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ АВИАЦИОННЫХ ПРОИЗВОДСТВ
5.1 Упрочнение лопаток компрессора ГТД
5.2 Исправление ТОД диска ГТД SAM
5.3 Разработка ремонтных мероприятий ЗС в диске компрессора низкого давления ГТД с целью увеличения долговечности и ресурса
5.4 Исследование упрочнения тонких входных и выходных кромок лопаток компрессора ГТД методом сквозного пластического деформирования
5.4.1 Анализ влияния СПД на образование повреждений
кромок лопаток
5.4.2 Методика прогнозирования ТОД лопаток подвергнутых упрочнению СПД и дробеструйной обработке
5.5 Повышение долговечности элементов шасси самолёта ИЛ-76 упрочнением ППД
5.6 Упрочнение осей шасси, исправление геометрических размеров посадочных диаметров
5.7 Обеспечение геометрической точности элементов шасси -звеньев подкосов SSJ100 при назначении режимов дробеструйного упрочнения
Выводы по разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ 239 Приложение 1. Результаты исследований изменения механических свойств стали 30ХГСА и титанового сплава ВТ22
в зависимости от вида и жёсткости НДС 240 Приложение 2. Фотографии поверхностей излома образцов с
различными критериями жёсткости НС Кж 243 Приложение 3. Описание опытных образцов для определения остаточных напряжений и проведения испытаний
на выносливость в многоцикловой области 247 Приложение 4. Подпрограмма ANSYS расчёта критериев анализа
НДС деталей
Приложение 5. Подпрограмма ANSYS автоматизирующая построение и КЭ разбиение замкового соединения типа «Ёлка»
Приложение 6. Методика прогнозирования малоцикловой усталости ответственных деталей ГТД на основе эквивалентных испытаний образцов с концентраторами напряжений № 408-00-45-01727-М-2018 Приложение 7. Расчёт эпюры начальных напряжений
в системе Mathcad Приложение 8. Результаты расчётно-экспериментальных
исследований остаточных и начальных напряжений, испытаний на усталость Приложение 9. Аналитический расчёт образца «стержень» Приложение 10. Аналитический расчёт образца «кольцо» Приложение 11. Акты внедрения
257
284