автореферат диссертации по металлургии, 05.16.09, диссертация на тему:Прогнозирование прочности и долговечности конструкционных материалов с учетом частоты циклического нагружения

На правах рукописи

Мыльников Владимир Викторович

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С УЧЕТОМ ЧАСТОТЫ ЦИКЛИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ

Специальность: 05.16.09. Материаловедение (машиностроение)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

2ЮКТ7919

Нижний Новгород 2010

004611145

Работа выполнена в ГОУ ВПО

«Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Чернышев Евгений Александрович

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Шетулов Дмитрий Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Гаврилов Геннадий Николаевич кандидат технических наук, доцент Башков Олег Викторович

Ведущая организация: НОАО «Гидромаш» (г. Н.Новгород)

Защита диссертации состоится 26 октября 2010 г. в 10е2 часов на заседании диссертационного совета Д212.092.01 в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» по адресу: 681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27. Факс: 8(4217) 54-08-87; e-mail: mdsov@knastu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Комсомольскош-на-Амуре государственного технического университета.

Отзывы на реферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета.

Автореферат разослан «25» сентября 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д212.092.01 кандидат технических наук, доцент

А. И. Пронин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Аютальность темы. В общем машиностроении уделяется большое внимание вопросам прочности, надежности и долговечности механического оборудования при проектировании и изготовлении металлоемких конструкций.

На прочность и долговечность материалов и деталей влияет большое количество факторов: природа металла, температура, масштабный эффект, концентрация напряжений, асимметрия циклического нагружения, частота циклов и другие. Существенным является изучение вопроса изменения прочности и долговечности металлов и сплавов под влиянием фактора частоты циклов. Влияние частоты циклов нагружения (ш) неразрывно связано с поверхностными эффектами, происходящими в образцах (деталях). Влияние этого фактора на показатели сопротивления усталости материалов и изменения структуры металла является сложным, что затрудняет получение закономерностей, позволяющих прогнозировать долговечность деталей машин с учётом со (частоты циклов нагружения).

Исходя из изложенного актуальность заключается в том, чтобы эти характеристики ввести в метод определения прочности и долговечности деталей машин и конструкций с учетом эффектов, происходящих на их поверхности.

Научная задача заключается в разработке метода оценки и прогнозирования влияния частоты циклического нагружения на прочность и долговечность конструкционных материалов и натурных деталей машин и конструкций.

Цель работы - разработка метода учета влияния частоты циклического нагружения образцов (деталей) и обоснование их применимости для прогноза кривых усталости и прогнозирования долговечности натурных деталей машин и конструкций.

Научная новизна работы:

1. Изучены физические процессы влияния частоты циклического нагружения с позиций повреждаемости поверхности чистых металлов и конструкционных материалов.

2. Получены новые зависимости показателей сопротивления усталости образцов (деталей), позволяющие определить их прочность и долговечность.

3. Обоснована применимость новых характеристик поверхностных эффектов, используемая для прогнозирования прочности и долговечности деталей машин и конструкций по повреждаемости их поверхности.

4. Получена новая зависимость повреждаемости поверхности в виде полос скольжения от частоты циклов нагружения.

5. Установлено неоднозначное влияние частоты циклов нагружения на параметры сопротивления усталости и получены новые зависимости.

Практическая ценность работы:

1. Решен ряд практических задач прогнозирования показателей сопротивления усталости лабораторных образцов и натурных деталей.

2. Определены численные значения повреждаемости поверхности при циклической нагрузке, а также показатели сопротивления усталости материалов с учетом влияния частоты циклов нагружения.

3. Получены новые зависимости повреждаемости поверхности от частоты циклов нагружения и его асимметрии, которые являются основой расчетного метода по определению прочности и долговечности конструкционных материалов.

4. Показана возможность применения новых характеристик в прогнозировании кривых усталости натурных деталей шасси самолета.

Достоверность исследования заключается в применении высокоточных экспериментальных установок, в достаточно широких статистических испытаниях чистых металлов, сталей и сплавов, в хорошей сходимости результатов прогноза и натурных испытаний деталей машин и конструкции.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты исследования показывающие неоднозначное влияние частоты циклического нагружения на показатели сопротивления усталости материалов.

2. Новые экспериментальные зависимости изменения показателей сопротивления усталости при изменении частоты циклического нагружения.

3. Анализ влияния изменения частоты циклического нагружения на повреждаемость поверхности материалов.

4. Результаты исследования физических явлений процесса усталости в связи с изменением частоты циклического нагружения.

5. Методика расчета долговечности материалов по повреждаемости поверхности деталей машин и конструкций.

Апробация работы. Основные положения и результата диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических семинарах и конференциях: «14-я Нижегородская сессия молодых ученых. Технические науки» (Татинец, Нижегородская обл., 2009); Межрегиональная научно-практическая конференция «Заготовительные производства и материаловедение» посвященная 100-летию профессора A.A. Рыжикова (Н.Новгород, 2009); VIII международная молодежная научно-техническая конференция «Будущее технической науки» (Н.Новгород, 2009); 6-я Международная научно-техническая конференция «Современная металлургия начала нового тысячелетия» (Липецк,2009); III международная конференция «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов» ИМЕТ РАН (Москва, 2009). Результаты работы нашли практическое применение на предприятии г. Н. Новгорода НОАО «Гвдромаш».

Личный вклад автора. Автору принадлежит постановка и анализ задач выполненных исследований, обоснование и разработка основных положений, определяющих научную новизну и практическую значимость диссертационной работы.

Публикации. По теме диссертации опубликовано восемь работ, включая 3 статьи в журналах входящих в перечень ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка используемой литературы (105 наименований), приложения. Работа содержит 119 листов машинописного текста, в том числе 43 рисунка, 4 таблицы. В приложение включены документы, подтверждающие практическое использование результатов работы на предприятиях г. Н. Новгорода: НОАО «Гидромаш».

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, обоснованна научная новизна и практическая значимость работы, приведены основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту, сведения об апробации результатов работы. Описана структура работы и краткое содержание её разделов.

В первой главе обосновывается постановка исследования, описывается поверхностный слой, исследуется аномальность его свойств в сравнении с глубинным материалом. Проанализированы работы разных авторов и установлено, что толщина слоя релаксации решетки близка к пяти периодам. Это касается, в сущности, бездефектных кристаллов. Кристаллы с дефектами показывают значительно большую толщину аналогичного слоя, равную 40-60 микрометрам. В поликристаллах поверхностный слой оценивается поперечником одного или нескольких зерен. Этому способствует дефекты залегающие непосредственно под поверхностью.

Далее в первой главе анализируется процесс зарождения усталостных трещин на поверхности. Статистика усталостных разрушений деталей позволяет составить представление о том, что разрушение обычно начинается со свободной поверхности. К реальным факторам, определяющим возможность зарождения трещин на поверхности материала, относятся: чистота поверхности, покрытие поверхности, обработка поверхности с целью наклепа, наличие различных окружающих сред и др.

Перечисленные факторы так или иначе определяют характер поверхностного рельефа деталей. Вопрос о механизме образования усталостных трещин сводится к пониманию процессов, вызывающих изменение рельефа поверхности образцов (деталей). Изменение топографии поверхности является так же результатом движения дислокации, активизирующихся на определённой глубине и дающих разрядку актов

пластической деформации на поверхности. Дислокации преимущественно винтовой ориентации совершают поперечное скольжение. Такие процессы изучены для моно - и поликристаллов. При этом часто учитывается влияние сжимающих и растягивающих напряжений.

За оценку сопротивления усталости материалов, приняты тангенс

diga

угла наклона левой ветви кривой усталости (tga —-) и

d\gN

повреждаемость поверхности (Ф), между которыми есть прямая связь. Параметр Ф определяется по формуле:

л, и, пп F <j> = _Jí_._£í---Hl---ü_> (1)

ПЩ Граб '

где п - количество зерен на микроструктуре;

П - количество повреждённых зерен;

ПЗз - разность между числами неповрежденных зерен и зерен поврежденных по всей их площади;

77 - количество зерен поврежденных широкими полосами скольжения;

Пщ - общее количество полос скольжения в поврежденных зернах;

Пщ - количество широких (не менее 6 мкм) извилистых и прерывистых полос скольжения;

Рм - фактическая площадь микроструктуры;

Рраб -площадь рабочей поверхности образца.

Рассматривается влияние частоты приложенной нагрузки на сопротивление усталости материалов. Анализ литературных данных показывает что, в общем, частота циклического нагружения сказывается на величине усталостной прочности. Однако результаты опубликованных исследований касаются более всего области высоких частот. Но очень часто в общем машиностроение детали и конструкции подвергаются нагрузкам с очень низкой частотой. Зачастую оборудование работает в области малоизученных частот от 1,7 до 5 Гц. В опубликованных работах показано, что частота циклов нагружения влияет на показатели сопротивления усталости неоднозначно. Параметры сопротивления усталости у ряда материалов с ростом частоты увеличиваются, у других уменьшаются. На основании литературных данных рассмотрены три эффекта влияния частоты на усталостную прочность и долговечность материалов:

1. Скоростной эффект, который показывает, что ап2 >о\»1 при

скорость деформации больше в первом случае, чем во втором.

Скоростной эффект выражен сильнее при увеличении температуры испытаний.

2. Эффект суммарной деформации (еш), смысл которого в том, что еш накапливается при циклических деформациях и связывается с осью числа циклов испытаний (И). Суммарная деформация определяет показатель сопротивления усталости, за который принят тангенс угла наклона кривой усталости к оси N. Увеличение частоты приводит к снижению еш. (или Ы). Отсюда вытекают два вывода:

а) увеличение частоты снижает суммарную деформацию ещ.

б) влияние частоты на еш с увеличением температуры становится слабее.

3. Эффект адиабатного нагрева, который выражен тем сильнее, чем ниже теплопроводность материала и чем ниже температура. У легкоплавких металлов он выражен слабо, в то время как у более тугоплавких он должен быть заметным. Адиабатный нагрев уменьшает влияние частоты циклов нагружения на параметры сопротивления усталости.

В зависимости от относительного вклада каждого из этих эффектов, сопротивление металлов усталостному разрушению при повышении со может как увеличиваться так и уменьшаться.

Исходя из вышесказанного сформулированы цель и задачи исследования. Отмечается что среди прочих факторов, определяющих поверхностные усталостные эффекты, важное место занимает частота циклов нагружения. На повреждаемость поверхностного слоя этот фактор, по крайней мере, оказывает заметное влияние. Исследованию этого фактора уделяется основное внимание в настоящей работе.

Во второй главе работы описывается методика проведения исследований, обуславливается выбор материалов и образцов. В связи со сложностью и неоднозначностью влияния частоты циклов нагружения на показатели сопротивления усталости было принято решение испытать чистые металлы с разным типом кристаллической решетки и различные конструкционные материалы: углеродистые и легированные, в том числе высокопрочные стали и титановые сплавы. Выбор сплавов и сталей диктовался соображениями практического применения их в производстве машин. Образцы изготавливались и испытывались цилиндрические и плоские с шлифованной поверхностью. Испытания проводились при вращении изогнутых образцов и плоском изгибе.

Описаны конструкции и принцип работы установок для испытаний на усталость. Для испытаний цилиндрических образцов на многоцикловую усталость была разработана установка, в которой осуществлена схема изгиба вращающегося образца. Эта установка

применялась для испытания сталей и сплавов и более прочных чистых металлов. Примененная в установке система задания нагрузки и закрепления образцов позволяет с достаточной степенью точности получать характеристики различных материалов.

Для испытания плоских образцов на усталость применялась установка, в которой осуществляется схема консольного изгиба плоского образца. Схема испытаний жесткая, то есть амплитуда колебаний образца почти до конца разрушения остается постоянной. Число циклов нагружения фиксируется счетчиком. В качестве критерия разрушения на установках подобного типа принято начало развития магистральной трещины.

Подготовка образцов для проведения исследования микроструктуры проводилась до циклического нагружения.

Обработка микрошлифов производилась на вращающемся горизонтально расположенном диске станка СШПМ-1 с регулированием числа оборотов.

Микроструктуру исследовали на определенных уровнях напряжений, выбранных по кривым усталости. Для этого применялись микроскопы МИМ-7, МИМ-8 и ЭПИТУП-2. Кроме оптических микроскопов, применялся электронный ЭМ-5. Микроскоп ЭПИТУП-2 применялся в сочетании с микроустановкой МФН-1 для фотографической записи результатов наблюдения.

Также во второй главе описывается оценка точности эксперимента, которая выполняется стандартным образом. Последняя укладывается в 2,1% при изгибе вращающихся образцов и в 2.07 % при циклическом плоском изгибе образцов.

В третьей главе исследуются характеристики сопротивления усталости конструкционных материалов, рассматриваются кривые усталости построенные при разной частоте циклической нагрузки и анализируется изменение поверхности. Химически чистый кадмий и сталь 40Х показывают увеличение циклической прочности и долговечности с ростом частоты циклов нагружения (со). Повреждаемость поверхности кадмия уменьшается с увеличением ш. Медь показывает обратную картину, что видно и на примере кривых усталости и изменения микроструктуры.

Испытания титана ВТ 1-00 показали, за исключением НЮ, что повреждаемость поверхности (Ф) и параметр сопротивления усталости ^ а«) больше при более низкой частоте циклов нагружения со=46,7 Гц, при со=100 и 233,3 Гц кривые усталости совпали. У стали 12X18Н12Т tgaw почти не изменяется, хотя расхождение кривых усталости явное (Рис. 3). Однако выявлено возникновение большого количества широких полос скольжения при ©=233,3 Гц. (Рис.1). В противоположность стали 12Х18Н12Т у никеля с увеличением со наблюдается увеличение циклической прочности, однако при частотах испытания равных 100 и 233,3 Гц кривые усталости не расходятся (Рис. 3). В полном соответствии

с отмеченным находится повреждаемость поверхности, т. е. при более низкой ш широких полос скольжения возникает больше (Рис.2) и, стало быть, больше параметр Ф. У лантана и цинка с ростом частоты обнаружено снижение циклической прочности. При этом происходит довольно резкое увеличение наклона кривых усталости к оси N. У иттрия за счет увеличения параметра а« с ростом со достигается более низкий предел усталости. У сталей 45 разницы в микроструктуре и параметр а„ не наблюдается с ростом со, однако циклическая прочность при этом снижается. У стали 40 она тоже снижается, но при этом увеличивается показатель а^. У галлия и индия по литературным данным обнаружена широкая полоса разброса экспериментальных точек при изменении со от 1,0 до 46,7 Гц.

Рис. 1. Микроструктура стали 12Х18Н12Т после испытаний на усталость при 20 °С; (х500): а), б), в) о =419; 224; 290 МПа; Ы=5,3104;1,9-105;7103 циклов; со=46,7; 100; 233,3 Гц

а) б)

Рис. 2. Микроструктуры никеля после испытаний на усталость при 20°С, (х340): а =217 (а); 191(6) и 183,9 (в) МПа; 104 (а); 2-105 (б) и 5-Ю4 (в) циклов; со = 46,7 (а), 100(6) и 233,3 (в) Гц

100С S00 800 700 600 500

| я

X

100 80

1-Jg а»2,123-0,1131 J£M; Кхор --0,553 II 2 -lg с =2,02 - 0,1035 ¿N; Кхор =-0,93-? П" I

3 - Is с = 1494-0,1192 IgN; Кшр =-0,329 |f

•ц Л

Л \ nj

/ А

11 i- / 1 * -ъ-

s S « SI •-i

i

7 1 I ^ 5; 'X •ig

5 - if с = 1513-0.126 fcM; Кхор --0.792 6-ii a-2fl07'0,13361&Х; Кхяр O.i'JStf

3 4 5 6 7

10 10 10 10 10

Количество циклов, N Рис.3. Кривые усталости стали 12X18Н12Т (1,2,3) и никеля (4,5,6) при 20°С: со=46,7 (1,4); 100 (2,5); 233,3 (3,6) Гц

У висмута наблюдается сложная зависимость циклической прочности от частоты циклов нагружения, которая изменялась от 0,033 до 1, затем до 46,7 Гц. Предел усталости увеличивается, параметр tg а», снижается. На микроструктурах видно, что при со=0,033 и 46,7 Гц, что в первом случае широких полос больше, чем во втором, значит и показатель Ф тоже больше. Испытаниям с разной со подвергались и высокопрочные сплавы. Так при испытании стали ЗОХГСШАувеличение частоты циклов нагружения с 0,17 до 40Гц оказывает более существенное влияние на показатели сопротивления усталости образцов с пределом прочности, равном 1800±100 по сравнению с образцами, у которых ов= 1280 МПа. Наклон а* сильно уменьшается пи испытании образцов малого сечения (3x3 мм), при этом вид испытания тоже другой. У сплава ВНС-2 увеличение частоты циклов нагружения приводит к заметному улучшению показателя а^. Улучшение этого показателя связано у сталей 30ХГСН2А и ВНС-2 с повышением упрочняемости материала поверхностных слоев, что подтверждается исследованиями микроструктуры. Испытания титановых сплавов ОТ-4 и ОТ-4-1 показало, что с увеличением со tg а^ ухудшается, т.е. он количественно увеличивается. Фактически наблюдаем противоположную картину в сравнении с материалами, которые описаны ранее.

Исследования показали, что все испытанные материалы можно разделить на две группы: в одном случае с ростом со а^ улучшается, а в другом, наоборот, ухудшается.

Далее освещается связь частоты циклов с повреждаемостью поверхности. Чем легче деформируется поверхностный слой, тем сильнее повреждается поверхность материала, т.е. тем больше повреждаемость Ф. Энергетический порог повреждаемости активного слоя описывается выражением вида:

т-Вл -и -К.

О.у. п )

к..

т-В

д.у.

т-Вду-ип-К]

— е

-К-Ау-К]']

,(2)

где т-напряжение действующее на петлю дислокации; —площадь дефекта упаковки;

и „ - энергетический порог повреждаемости собственно поверхности;

1

мм

- параметр, связанный обратной, зависимостью с

поперечным размером (толщиной) поверхностного слоя_);

Кл - параметр, определяющий сопротивление среды процесса

пластической деформации, параметр упрочнения материала поверхностного слоя.

За характеристику материала принята энергия дефекта упаковки (у).

При малой у, Unc выше, чем при большой. Значит при малой у

широких полос скольжения возникает меньше, и они менее развиты, чем при большой.

Параметр Кау характеризует процесс повреждения j го слоя. Стало

быть Кл > КАуГг при У1<Уг- Эксперименты показали, что у кадмия,

никеля, титана, ВТ-1-00 и железа поверхность повреждается сильнее (Ф больше см. формулу (1) ),чем у меди и аустенитной стали 12Х18Н12Т. Цинк имеет высокую у, но из-за особенностей атомной упаковки в нем пластическая деформация идет двойникованием, но в более чистом металле наблюдаются полосы скольжения.

Говоря о связи повреждаемости Ф с частотой со, надо отметить,

что основу формулы (1) составляют три отношения

ппг

' ПэЪ ' "„1

Уменьшение или увеличение со приводит к уменьшению или увеличению скорости деформации, а стало быть это сказывается на этих трех отношениях. Большую зависимость от различных воздействий испытывают величины указанные в числителе формулы (1). Кроме скорости деформации накладываются и другие факторы, природа материала, температура и т.д. Учитывая способность материала накапливать суммарную пластическую деформацию, которая зависит от ряда обстоятельств и имея данные в виде параметров сопротивления усталости и микроструктур можно учесть столь сложные процессы, т.е. определив числа п3ь пз2, пз3) п,4_ п„1, Нп2 рассчитать повреждаемость Ф. В данном случае надо считать, что Ф=ФШ, т.е. зависящую от частоты циклов нагружения. На рис. 4 показана связь показателя сопротивления усталости tg а«, с повреждаемостью поверхности при изменении частоты циклов (Фм).

■4 -3 -2 -1

10 10 10 10 1

Повреждаемость поверхности Фш

Рис. 4. Связь показателя сопротивления усталости tg а^ с повреждаемостью поверхности при изменении частоты циклов (Фш)

В логарифмических координатах функция = /(Фа)

практически представляет собой прямую линию, что дает возможность выявить параметр Х1а, который фигурирует в прогнозе кривых усталостей натурных деталей.

В четвертой главе приводятся численные и графические зависимости параметров сопротивления усталости и алгоритм их ускоренного прогноза.

Анализ зависимости параметров сопротивления усталости от частоты циклов нагружения показал, что все испытанные материалы разделились на две группы, из которых первая показала увеличение параметра а», с ростом со, а вторая наоборот - уменьшение. Таким образом, в первом случае наблюдаем ухудшение сопротивления усталости с ростом величины со, а во втором случае - его улучшение. Однако, надо иметь в виду, что tg а« напрямую связан с повреждаемостью поверхности (Ф), и в обеих группах материалов рост Ф приводит к увеличению а„ . Обработка данных показала, что первая группа показывает прямую, а вторая - некоторую кривую. На основании проведённых исследований и графической обработки материала получены математические зависимости:

=0,03561псо + 0,065 (3)

tgaw =0,262ш'

-0.1301

(4)

На основе зависимостей, полученных в работе, разработан прогноз усталостных свойств материалов. Это делается следующим образом:

Зная (со) по формулам (3) и (4) вычисляем два значения параметра tg %„. Затем по этим показателям с рис. 5 снимаем два значения параметра

х =

ЛГ=10"

а

ьр

0,3

0.2

0,1

X X X

*ххХ X X

X X хЧ X % X X X X

X "—■ —а

0.1 Ц2 <и 0.« 0,5 0,4 ^

Рис. 5. Зависимость показателя сопротивления усталости (^а^ ) от параметра %

Данные на однократный разрыв образцов дают значение стю, что позволяет уточнить показатели % и • С учетом рис.6 знание tg<xw и

°"лмо6 дают возможность строить левую ветвь прогнозируемой кривой усталости.

Правая ветвь достраивается параллельно оси N. Таким образом, получаем экспресс-метод ускоренного построения кривой усталости образцов конструкционного материала.

0,40 0.30

0.20

0,111 0,08 0,06

0,04

11 1 1

V

\

ч \ > О

\ с о о \ \

{ 11

1 ¡1 1 1 1

1.0

Рис.6. Зависимость показателя сопротивления усталости ( Ща^) от напряжения, соответствующего долговечности Ы=106 циклов

Далее в четвертой главе дана краткая суть метода профессора Д.И. Шетулова. Чтобы воспользоваться этим методом в диссертации получены зависимости tg а«, =^ат), tg Фа ). Здесь ат и а8 - среднее напряжение

цикла нагружения и предел прочности, Фа - повреждаемость поверхности

при изменении предела прочности.

Применив выше упомянутый метод для прогноза кривой усталости рычага шасси самолета, учтя частоту и асимметрию нагружения, а так же материал и термообработку детали на соответствующую категорию прочности (ов) и пользуясь дифференциальным уравнением вида:

0 йФ*

+ ... + К,

получаем корни уравнения Х.ь Х2, ..., Х,„ где К0, К{,..., Кп -коэффициенты.

Любой корень Д., учитывает один из факторов, влияющих на параметры сопротивления усталости.

В пятой главе приведены результаты практического применения исследования. При прогнозировании параметров усталости рычага самолета учитывали три фактора: частоту и ассиметрию цикла нагружения, а также материал детали.

Решение уравнения (5) и последующие математические преобразования приводят к системе уравнений:

= (6)

Определяем корни уравнений: ^=0,3351; ^=0,2950; Ла =0,30103.

В результате получена система трёх уравнений: где су, с? и с3 -константы интегрирования, которые можно отыскать через определитель вида

' Аол = (К - К \К. - К -Кс\ (7)

Константы интегрирования определяются как отношение:

(8)

л®

где Доя получается путем замены на Ао=0,2426. После определения

констант интегрирования получено выражение для прогнозируемого наклона кривой усталости:

=22,35251275- tgaWm +2,241077932- Ща^ -23,59359068- tgaw^ (9)

Факторные значения наклонов tgCCw и определим по

зависимостям, упомянутым выше. Получаем прогнозируемое значение наклона кривой усталости детали tgaw = 0,3807. Предел усталости на базе

106 циклов определим по формуле:

а =А--, (10)

где коэффициент А=62 МПа у стали 30ХГСН2А с ав=1700 МПа.

Получаем о.!=186,46 МПа, Далее кривая усталости наносится на рисунок (см. рис. 7).

Аналогично рассчитываем и строим прогнозируемую кривую усталости детали шасси самолета под названием «звено подкоса шасси самолета». Материал тот же с тем же пределом прочности. Параметры спрогнозированной кривой усталости: tgaW||=0A255; о.,=172МПа.

На рис. 7 показаны прогнозируемые кривые усталости натурных деталей шасси самолета и результаты стендовых испытаний натурных деталей.

1000 900 800 700

600 500 400

300

100 80

60

\

N

ч

\ \

I Ч У1' * X

л] г

3 4 3 6 7

ю ю ю ю ю

Количество шшшв, N

Рис 7. Прогнозируемые кривые усталости натурных деталей шасси самолета: 1 - рычаг, 2 - звено подкоса, 3 - результаты стендовых испытаний натурных деталей

Из рис. 7 видно, что результаты стендовых испытаний натурных деталей (3) расположены очень близко к прогнозируемым результатам (1),(2), что свидетельствует о высокой точности разработанного метода прогноза прочности и долговечности конструкционных материалов с учетом частоты циклического нагружения.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании проведенных исследований установлено неоднозначное влияние частоты циклов нагружения (со) на показатели сопротивления усталости материалов; в одних случаях с увеличением со происходит увеличение названных параметров, в других - наоборот, их уменьшение.

2. Для исследуемых материалов выведены новые экспериментальные зависимости, представленные в виде графиков и формул, позволяющих прогнозировать прочность и долговечность.

3. Установлена экспериментальная зависимость показателя сопротивления усталости от повреждаемости поверхности материалов.

4. Выявлена ранее не известная связь между изменением микроструктуры и показателем сопротивления усталости. За изменение микроструктуры принято образование полос скольжения на поверхности материалов.

5. Тангенс угла наклона кривой ^ а - ^ N введен в механический расчет как функция повреждаемости поверхностного слоя, которая рассматривается как результат физических процессов, происходящих при циклической пластической деформации поверхностных слоев металла.

6. Разработаны элементы физических процессов влияния частоты циклов нагружения с позиций неидентичности состояния поверхностных слоев образцов (деталей) различных материалов. Различие в состоянии поверхностных слоев приводит к изменению способности металла к упрочнению, что влечет за собой изменение повреждаемости Ф и наклонов кривых

7. Разработаны элементы физической трактовки влияния на пластичность и разрушение материалов поверхностных слоев образцов (деталей) при циклической деформации таких факторов, как частота и асимметрия цикла.

8. Решение новой научной задачи нашло практический выход во внедрении результатов исследования в производство в виде методики расчета на долговечность по повреждаемости поверхностей деталей и элементов конструкций производства НОАО «Гидромаш» (Н.Новгород);

9. Метод оценки прочности и долговечности деталей машин и конструкций на основе корреляции повреждаемости и показателя сопротивления усталости может быть применен для решения ряда практических задач в общем машиностроении, агрегатостроении и других отраслях промышленности.

МАТЕРИАЛЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ:

1. Мыльников, В. В. Прогнозирование прочности и долговечности материалов, деталей машин и конструкций с учетом влияния частоты циклов нагружения/ В. В. Мыльников, Е. А. Чернышов., Д. И. Шетулов // XIV Нижегородской сессии молодых ученых (технические науки). - Н. Новгород, 2009. С. 68.

2. Мыльников, В. В. Разработка оценочных критериев прочности и долговечности конструкционных сталей в условиях циклической нагрузки/ В. В. Мыльников, Е. А. Чернышов, Д. И. Шетулов // Труды Межрегиональной научно-практической конференции «Заготовительные производства и материаловедение» посвященной 100-летию профессора

A.А.Рыжикова, НГТУ, Н.Новгород, 2009, С. 90-96.

3. Мыльников, В.В. Прогнозирование кривой усталости рычага взлетно-посадочного устройства самолета/ В. В. Мыльников // Труды VIII Международной молодежной научно-технической конференции «Будущее технической науки», НГТУ , Н.Новгород, 2009, С. 234-235.

4. Мыльников, В. В. Влияние частоты циклического нагружения на сопротивление усталости высокопрочных конструкционных материалов /

B. В. Мыльников, Е. А Чернышов, Д. И. Шетулов// Заготовительные производства в машиностроении, 2009, № 2, С. 33-36.

5. Мыльников, В.В. Прогноз долговечности конструкционных материалов по параметрам их структуры/В. В. Мьшьников, Е. А. Чернышов, Д. И. Шетулов// Труды III Международной конференции «Deformation & fracture of materials and nanomaterials», M: ИМЕТ РАН, 2009, т. II, С. 180181.

6. Мыльников, В.В. Связь показателей сопротивления усталости и структуры чистых металлов с частотой циклов нагр ужения/В. В. Мыльников, Е. А. Чернышов, Д. И. Шетулов// Труды шестой Международной научно-технической конференции «Современная металлургия начала нового тысячелетия», ЛГТУ, Липецк, 2009, 4.1,

C. 68-74.

7. Мьшьников, В. В. Об оценочных критериях долговечности углеродистых сталей/В. В. Мьшьников, Д. И. Шетулов, Е. А. Чернышов//Технология металлов, 2010, № 2, С.19-22.

8. Мыльников, В.В. Изменения показателей сопротивления усталости некоторых чистых металлов в зависимости от влияния частоты циклов нагружения /В.В. Мыльников, Д.И. Шетулов, Е.А. Чернышов // Известия вузов. Цветная металлургия, 2010, № 3, С. 40-45 .

Подписано в печать 23.09.10. Формат 60 х 84 '/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 576.

Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева. Типография Ш ГУ. 603950, Нижний Новгород, ул. Минина, 24.

Введение.

ГЛАВА 1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1 Поверхностный слой и накопление его повреждений.

1.2 О зарождении трещин на поверхности.

1.3 Параметры оценки сопротивления усталости материалов.

1.4 Влияние частоты приложения нагрузки на сопротивления усталости материалов.

1.5 О влиянии частоты циклов нагружения на показатели сопротивления усталости.

1.6 Задачи исследования. Программа работы.

ГЛАВА 2. Методика проведения исследований.

2.1 Выбор материала и образцов.

2.2 Конструкции и принцип работы установок для испытаний материалов на усталость.

2.3 Подготовка образцов и проведение исследований микроструктуры.

2.4 Методика обработки экспериментальных данных. Точность эксперимента.

ГЛАВА 3. Исследования характеристик сопротивления усталости конструкционных материалов.

3.1 Исследования кривых усталости металлов и сплавов при разной частоте циклической нагрузки. Изменение микроструктуры поверхности.

3.2 Связь частоты циклов нагружения с повреждаемостью поверхности.

ГЛАВА 4.Экспериментальные зависимости параметров сопротивления материалов от исследуемых факторов.

4.1 Анализ зависимости параметров сопротивления усталости от частоты циклов нагружения.

4.2 Ускоренный прогноз параметров сопротивления усталости.

4.3 Параметры для выполнения прогноза кривых усталости деталей по

ГЛАВА 5. Практическое применение результатов исследования.

5.1 Описание взлётно-посадочного устройства самолёта.

5.2. Прогнозирование кривых усталости натурных деталей шасси самолёта.

В общем машиностроении уделяется большое внимание вопросам прочности, надежности и долговечности механического оборудования при проектировании и изготовлении металлоемких конструкций.

Проблема прочности, долговечности и надежности промышленного оборудования и конструкций - одна из самых важных проблем современного машиностроения. Можно констатировать, что к настоящему времени разработаны расчетные методы оценки прочности, надежности и долговечности натурного оборудования и конструкций. Однако детали машин и элементов конструкций разрушаются и большинство разрушений носит усталостный характер. Это связано с тем, что в расчеты вводятся механические характеристики без учета взаимообусловленного влияния различных факторов. В настоящее время не удается предвидеть всех сложных физических явлений, происходящих в материале деталей машин и конструкций. Стало быть, задача, касающаяся изучения природы сопротивления усталости деталей оборудования и конструкций, весьма важная и имеет новизну. Она тем более важна, если удастся, обосновать физически расчеты на прочность промышленного оборудования и конструкций.

Прежде, чем решать вопросы прочности и долговечности оборудования, необходимо выявить слабые места, т.е. проверить те детали и узлы, которые разрушаются в условиях работы и установить причины разрушения.

На прочность и долговечность материалов и деталей влияет большое количество факторов: природа металла, температура, масштабный эффект, концентрация напряжений, асимметрия циклического нагружения, частота циклов и другие. Существенным является изучение вопроса изменения прочности и долговечности металлов и сплавов под влиянием фактора частоты циклов. Влияние частоты циклов нагружения (со) неразрывно связано с поверхностными эффектами, происходящими в образцах (деталях), связь которых с показателями сопротивления усталости материалов является сложной, что затрудняет получение закономерностей, позволяющих прогнозировать долговечность деталей машин.

Значительный интерес представляет изменение структуры металла под влиянием фактора частоты циклического нагружения. Под изменением структуры подразумевается образование широких полос скольжения при деформации образцов (деталей). Все изложенное позволяет получать новые характеристики, определяющие прочность и долговечность образцов (деталей).

Актуальность затронутой в настоящей работе проблемы заключается в том, чтобы исследуемые характеристики ввести в метод определения прочности и долговечности деталей машин и конструкций с учетом эффектов, происходящих на их поверхности.

Цель работы — разработка метода учета влияния частоты циклического нагружения образцов (деталей) и обоснование их применимости для прогноза кривых усталости и прогнозирования долговечности натурных деталей машин и конструкций.

Научная новизна работы:

1. Изучены физические процессы влияния частоты циклического нагружения с позиций повреждаемости поверхности чистых металлов и конструкционных материалов.

2. Получены новые зависимости показателей сопротивления усталости образцов (деталей), позволяющие определить их прочность и долговечность.

3. Обоснована применимость новых характеристик поверхностных эффектов, используемая для прогнозирования прочности и долговечности деталей машин и конструкций по повреждаемости их поверхности.

4. Получена новая зависимость повреждаемости поверхности в виде полос скольжения от частоты циклов нагружения.

5. Установлено неоднозначное влияние частоты циклов нагружения на параметры сопротивления усталости и получены новые зависимости.

Практическая ценность работы:

1. Решен ряд практических задач прогнозирования показателей сопротивления усталости лабораторных образцов и натурных деталей.

2. Определены численные значения повреждаемости поверхности при циклической нагрузке, а также показатели сопротивления усталости материалов с учетом влияния частоты циклов нагружения.

3. Получены новые зависимости повреждаемости поверхности от частоты циклов нагружения и его асимметрии, которые являются основой расчетного метода по определению прочности и долговечности конструкционных материалов.

4. Показана возможность применения новых характеристик в прогнозировании кривых усталости натурных деталей автомобилей, деталей шасси самолета.

Достоверность исследования заключается в применении высокоточных экспериментальных установок, в достаточной статистике испытаний чистых металлов, сталей и сплавов, в хорошей сходимости результатов прогноза и натурных испытаний деталей машин и конструкций.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты исследования, показывающие неоднозначное влияние частоты циклического нагружения на показатели сопротивления усталости материалов.

2. Новые экспериментальные зависимости изменения показателей сопротивления усталости при изменении частоты циклического нагружения.

3. Анализ влияния изменения частоты циклического нагружения на повреждаемость поверхности материалов.

4. Результаты исследования физических явлений процесса усталости в связи с изменением частоты циклического нагружения.

5. Методика расчета долговечности материалов по повреждаемости поверхности деталей машин и конструкций.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических семинарах и конференциях: «14-я Нижегородская сессия молодых ученых. Технические науки» (Татинец, Нижегородская обл., 2009); Межрегиональная научно-практическая конференция «Заготовительные производства и материаловедение» посвященная 100-летию профессора A.A. Рыжикова (Н.Новгород, 2009); VIII международная молодежная научно-техническая конференция «Будущее технической науки» (Н.Новгород, 2009); 6-я Международная научно-техническая конференция «Современная металлургия начала нового тысячелетия» (Липецк,2009); III международная конференция «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов» (Москва, 2009). Результаты работы нашли практическое применение на предприятии г. Н.Новгорода НО АО «Гидромаш».

Публикации. По теме диссертации опубликовано восемь работ, включая три статьи в журналах, входящих в перечень ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка используемой литературы (105 наименований), приложения. Работа содержит 119 листов машинописного текста, в том числе 43 рисунка, 4 таблицы. В приложение включены документы, подтверждающие практическое использование результатов работы на предприятиях г. Н. Новгорода: НОАО «Гидромаш».

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1.Ha основании проведенных исследований установлено неоднозначное влияние частоты циклов нагружения (со) на показатели сопротивления усталости материалов; в одних случаях с увеличением со происходит увеличение названных параметров, в других — наоборот, их уменьшение.

2. Для исследованных материалов выведены новые экспериментальные зависимости, представленные в виде графиков и формул, позволяющих прогнозировать прочность и долговечность.

3. Установлена экспериментальная зависимость показателя сопротивления усталости от повреждаемости поверхности материалов.

4. Выявлена ранее не известная связь между изменением микроструктуры и показателем сопротивления усталости. За изменение микроструктуры принято образование полос скольжения на поверхности материалов.

5. Тангенс угла наклона кривой lga - lg N введен в механический расчет как функция, повреждаемости поверхностного слоя, которая рассматривается как результат физических процессов, происходящих при циклической пластической деформации поверхностных слоев металла.

6. Разработаны элементы физических процессов влияния частоты циклов нагружения с позиций неидентичности состояния поверхностных слоев образцов (деталей) различных материалов. Различие в состоянии поверхностных слоев приводит к изменению способности металла к упрочнению, что влечет за собой изменение повреждаемости поверхности Ф и наклонов кривых усталости tgaw.

7. Разработаны элементы физической трактовки влияния на пластичность и разрушение материалов поверхностных слоев образцов (деталей) при циклической деформации таких факторов, как частота и асимметрия цикла.

8. Решение новой научной задачи нашло практический выход во внедрении результатов исследования в производство в виде методики расчета на долговечность по повреждаемости поверхностей деталей и элементов конструкций производства НОАО «Гидромаш» (Нижний Новгород)

9. Метод оценки прочности и долговечности деталей машин и конструкций на основе корреляции повреждаемости и показателя сопротивления усталости может быть использован для решения ряда практических задач в общем машиностроении, агрегатостроении и других отраслях промышленности.

1. Неклюдов И. М., Камышанченко Н. В. Физические основы прочности и пластичности металлов. Дефекты в кристаллах. Ч. II. Белгород: «Педагогика-Пресс» и БГУ, 1997. - 158 с.

2. Madelung Е. Pfysikalische Zeitschrift, 20, 1919, 494 p.

3. Иванова B.C., Терентьев В.Ф. Природа усталости металлов. М.: Металлургия, 1975. - 455 с.

4. Braunbek W. Naturwiss, 16, 1926, 546 p.

5. Lennard-Gones J.E. Dent B.M. Proceeding of the Royal Society (London), Serie A 121, 1928, 247 p.

6. Dent B.M. Phil. Mag. 8. 1929, 530 p.

7. Vervey E.J.W. Ree. Trav. Chim. 65, 1946, 521 p.

8. Weyl W.A. in Structure and Properties of Solid Surfaces (R. Germer and C.S. Smith ans.) Cambridge Univers., New-York, 1958.

9. Mc. Rae E.G., Coldwell C.W. Jr. Surfase Sei., 2, 1964, 509 p.

10. Shuttelworth R.S. Proc. Phys. Soc. (London) A 62, 1949, 167 p.

11. Alder B.G., Versings J.R. Jura G. 11, 1959, 182 p.

12. Калашников С.Г. ЖЭТФ, 13, 1943, вып. 7-8, с. 295.

13. Wallis R.F., Garis D.C. Pfys. Rev. 9, 128, 1962, 106 p.

14. Maradudin A.A., Melugaillis J. Pfys. Rev. 133, A, 1964, 1188 p.

15. Rich M. Pfys. Letters 4, 1963, 153 p.

16. Coriovei A., Rerinder J. G. Pfys. Radium 29, 1963, 89 p.

17. Cley J. Pfys. Stat. Sol. 4, 1964 , 521 p.

18. Трощенко B.T. Усталость и неупругость металлов. Киев: «Наукова думка», 1971. - 268 с.

19. Mac Rae A.U., Germer L.H., Ann. N.Y. Acad. Sei. 101, 1963, 627 p.

20. Алехин В.П., Алиев Г.Г., Шоршоров М.Х. Образование градиента плотности дислокации в поверхностных слоях кристаллов кремния наначальной стадии деформации // Физика и химия обработки материалов, 1971, №3, С. 143-146.

21. Алехин В.П., Алиев Г.Г., Шоршоров М.Х. Особенности предпочтительной поверхностной деформации монокристаллов кремния на начальной стадии деформирования // Физика и химия обработки материалов, 1971, № 5, С. 89-97.

22. Минц Р.И. Экгоэмиссия физическая характеристика стабильности металлической поверхности // Труды Уральского политехнического института, 1969, вып. 177, С. 5-17.

23. Иванова B.C. Современные представления о природе усталостного разрушения и новые направления исследований в кн. Усталость металлов и сплавов.- М.: «Наука», 1971, С. 3-14 .

24. Иванова B.C., Терентьев В.Ф., Пойда В.Г. Общность природы предела усталости и физического предела текучести в кн. Усталость металлов и сплавов. - М.: «Наука», 1971, С. 15.

25. Шетулов Д.И. О некоторых поверхностных эффектах при усталости металлов // Физико-химическая механика материалов, 1971, № 2, С. 7-11.

26. Иванова B.C. Усталостная прочность некоторых сплавов // Заводская лаборатория, 1956, № 12, С. 1496.

27. Материаловедение: учебник для вузов / Солнцев Ю. П., Пряхин Е. И., Войткун Ф. -М.: МИСиС, 1999. 600 с.

28. Терентьев В. Ф. Усталостная прочность металлов и сплавов. М.: Интермет инжиниринг, 2002. - 288 с.

29. Новиков И.И., Роз ин K.M. Кристаллография и дефекты кристаллической решетки. — М.: Металлургия, 1990. — 336 с.

30. Казачек B.C., Шетулов Д.И., Соколов Л.Д. О поверхностном эффекте при усталости монокристаллов алюминия и цинка // Физико-химическая механика материалов, 1970, № 6, С. 98.

31. Шетулов Д.И. Связь сопротивления циклической нагрузке с повреждаемостью поверхности металлов // Известия Академии Наук, Металлы, 1991, №5, С. 160.

32. Оболенский Е.П., Богданов Б.Ф. Статистический метод определения параметров выносливости при бигармоническом погружении // Труды ЦАГИ, 1450.

33. Екобори Т. Физика и механика разрушения и прочности твердых тел. М., 1971.-264 с.

34. Ужик Г.В. Известия АН СССР, ОТН, № 11, 1955, С. 109.

35. Шетулов Д.И., Магидов М.Б., Мясников A.M., Шибаров В.В., Соколов Л.Д. Исследование упрочнения в процессе усталости некоторых чистых металов // Известия АН СССР, Металлы, № 6, 1970, С. 165-169.

36. Шетулов Д.И., Соколов Л.Д., Мясников A.M., Шибаров В.В. Исследование упрочнения и изменения микроструктуры в процессе усталости // Тр. Горьк. полит, инст-та, 1970, Т. 29, вып. 8, С. 8-12.

37. Шетулов Д.И. Оценка показателя сопротивления усталости по результатам испытаний металлов и сплавов при статической нагрузке // Известия РАН, Металлы, № 4, 1994, С. 147-151.

38. Ратнер СИ, ДАН СССР, № 2, 1956, С. 106

39. Шетулов Д.И., Гущин А.Н. К вопросу об упрочнении в процессе циклического нагружения металлов // Физико-химическая механика материалов, 1979, №4, С. 112-114.

40. Магидов М.Б., Шетулов Д.И., Соколов Л.Д. О возможной корреляции наклонов диаграмм усталости и кривых упрочнения на примере титана, цинка и кадмия // Изв. АН СССР. Сер. физ.-техн. наук, 1972, № 1, С. 38-42.

41. Соколов Л.Д., Скуднов В.А., Соленов В.М., Гладких А.Н., Шетулов Д.И., Шнейберг A.M., Гуслякова Г.П., Дмитриев П.П. Механические свойства редких металлов. М.: «Металлургия», 1972. - 286 с.

42. Соколов Л.Д., Шетулов Д.И. // Сб. Прочностные резервы металлургического и машиностроительного оборудования, Горький, ЦБТИ, 1965, С. 140-158.

43. Шетулов Д.И. Эффект «стесненности» деформации металлических образцов с увеличением их абсолютных размеров // Известия Академии Наук, Металлы, № 4, 1993, С. 212.

44. Jenkin CF., Proc. Roy. Soc, 1925 , p. 109, p. 119.

45. Jenkin CF. and Lehman G.D., Proc. Roy. Soc, 1929, p. 125, p.83.

46. Krause-G.N., Proc. ASTM, 1934, p.34, p. 156.

47. Mann G.W. Ari Report SM, 1954, p.188.

48. Wadl A.R. and Grooteulus P., International Conferense on Fatigue of Metals Inst. Mech. Engrs., 1956, p.361.

49. Шетулов Д.И. К оценке сопротивления усталости материалов по повреждению поверхностных аномальных слоев // Физико-химическая механика материалов, 1984, № 6, С. 117.

50. Шетулов Д.И. К исследованию повреждаемости поверхностных аномальных слоев // Физико-химическая механика материалов, 1985, № 3, С. 123. .

51. Шетулов Д.И., Андреев В.В. Прогнозирование долговечности деталей машин по нестандартным физико-механическим параметрам конструкционных материалов // Известия Академии Наук, Металлы, 1998, № 3, С. 55.

52. Шетулов Д.И., Муравьев С.Н., Апдреев1 В.В. Оценкаповреждаемости поверхности высокопрочных материалов при циклических113нагрузках // Материаловедение и высокотемпературные технологии: Межвуз. сб. науч. тр. Выпуск 1. Н.Новгород: НГТУ, 1999, С. 94-99.

53. Андреев В.В., Муравьев С.Н., Шетулов Д.И. Оценка параметров модели усталостного поведения некоторых конструкционных материалов // Материаловедение и высокотемпературные технологии: Межвуз. сб. науч. тр. Выпуск 1. Н.Новгород: НГТУ, 1999, С. 108-110.

54. Шетулов Д.И., Муравьев С.Н., Андреев В.В. Прогнозирование усталости деталей, изготовленных из высокопрочных сталей // Материаловедение и высокотемпературные технологии: Межвуз. сб. науч . тр. Выпуск 1. -Н.Новгород: НГТУ, 1999, С. 110-114.

55. Шибаров В.В., Шетулов Д.И., Соколов Л.Д. К исследованию влияния частоты приложения нагрузки на усталостную прочность некоторых чистых металлов // Физико-химическая механика материалов, 1971, № 3, С. 29-32.

56. Шибаров В.В., Шетулов Д.И., Соколов Л.Д. Влияние частоты приложения нагрузки на усталостную прочность кадмия // Физика и химия обработки материалов, 1972, № 2, С. 147-149.

57. Шибаров В.В., Шетулов Д.И., Мясников A.M., Соколов Л.Д. Влияние частоты циклического погружения на усталость некоторых чистых металлов при нормальной температуре // Физика и химия обработки материалов, 1972, №5, С. 74-77.

58. HeighB.P.G. Inst. Metals, 1917, p.l 8 ,р. 5 5.

59. Stanton Т.Е. and Pannel J.R., Proc. Inst. CE., 1911, p. 188.

60. Smith F.C, Brucggeman and Harwell P.H. NACA. Tech. No 2231, 1949.

61. Polakowski W.H., Palschoud A. hurí Proc. A.S.T.M. 1954.

62. Oberg T., Golmson J., Proc. ASTM, 37, 1937, p.l 1, p. 195.

63. Серенсен СВ. Прочность металла и расчет деталей машин, ОНТИ, НИШ, 1937, С.22-23.

64. Hempel M., Р.Ж. Механика, 1966, 3B643.

65. Иванова B.C. Усталостное разрушение металлов. М.: Металлургиздат, 1963. -272 с.

66. Weiss Т., ASTM Bulletin, 1949, Feb., p. 188, р.31.

67. Серенсен C.B. Вестник машиностроения, № 6, 1964, С. 35.

68. Кеннеди Ф.Дж. Ползучесть и усталость в металлах // Изд-во «Металлургия», 1965.-331с.

69. Аллен Н.П., Форрест П.Дж., Сб. Усталость металлов, Изд-во иностр. литературы (перевод с англ.), 1961, С. 49.

70. Skelton R.P., Р.Ж. Механика, 1968, 7В1062.

71. Tilly G.P., Р.Ж. Механика, 1966, 2В754, 2В755, 2В756.

72. Карлашов A.B., Токарев В.П. Заводская лаборатория, № 7, 1967.1. С.48.

73. Карпенко Г.В. Прочность стали в коррозионной среде. М.: Машгиз, 1963.-203 с.

74. Карлашов A.B., Томпиков Ю.В., ФХММ, т. 1, № 2, 1965, с. 188.

75. GohnG.R. and Ellis W.C. Fatigue of Lead Cable Sheath, Proc. Amer. Soc, Test. Mat, 51, 1951, p.721.

76. Гликман JI.А., Супрун Л.А., Труды ЦНИИ морского флота, вып. 5,1956.

77. Карлашов A.B., Токарев В.П., ФХММ, 1967, т. 3, № 1.

78. Eckel J.F., Proc. Amer. Soc, Test. Mat, 51, 1951, p.745.

79. Никошин E.C., Карпенко Г.В., ФХММ, 1965, № 5.

80. Карлашов A.B., Токарев В.П., ФХММ, 1965, № 5.

81. Карлашов A.B. Вопросы машиноведения и прочности в машиностроении, АН УССР, 1964.-253 с.

82. Harris WJ. Р.Ж. Механика, № 9, 1960, 12463.

83. Олькин В.И., Воробьев А.З., Гольденберг A.A. Влияние тренировки на выносливость конструкционных сплавов. ТИ, вып. 1239.

84. Гудков М.И., Лешаков П.С. Внешние нагрузки и прочностьлетательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1968.-153 с.115

85. Воробьев А.З., Богданов Б.Ф., Олькин Б.И. Влияние повышенной температуры на выносливость элементов конструкций Т.Ц., вып. 1417.

86. Кулешов Д.Я. Влияние повышенных температур на статистическую выносливость стальных болтов. Т.И., вып. 1239.

87. Магидов М.Б., Шетулов Д.И., Соколов Л.Д. Структурный анализ усталости металлов. Изв. АН СССР. Металлы, 1973, № 3, С. 166-167.

88. Гуслякова Г.П., Шетулов Д.И., Соколов Л.Д. К вопросу о температурной зависимости характеристику усталости некоторых металлов В кн.: Материалы конференции, посвященной 100-летию со дня рождения В.И. Ленина. Томск, 1970, С. 15-17.

89. Сорокин В.М., Шетулов Д.И. Физико-механические свойства покрытий и стальной основы после ударно-импульсного воздействия // Физика и химия обработки материалов, 1983, С. 26-28.

90. Лисин В.Н., Колотов О.А., Шетулов Д.И., Соколов Л.Д. Регистрация упрочнения металла в процессе испытания на усталость при повышенных температурах // Заводская лаборатория, 1972, № 5, С. 594-596.

91. Пасман Е.А., Гуслякова Г.П., Мясников A.M., Соколов Л.Д., Шетулов Д.И. Установка для испытаний металлов на усталость при низких температурах и в коррозионных средах // Заводская лаборатория, 1969, № 2, С.248 .

92. Шетулов Д.И., Мясников A.M. Установка для испытаний микрообразцов на усталость при нормальных и низких температурах // Заводская лаборатория, 1969, № 9, С. 1138.

93. Мыльников, В. В., Шетулов Д. И., Чернышев Е. А. Изменение показателей сопротивления усталости некоторых чистых металлов в зависимости от влияния частоты циклов нагружения //Технология металлов, 2010, № 2, С. 19-22.

94. Мыльников, В.В., Шетулов Д. И., Чернышов Е. А.

95. Прогнозирование прочности и долговечности материалов, деталей машин иконструкций с учетом влияния частоты циклов нагружения // XIV116

96. Нижегородская сессия молодых ученых (технические науки). — Н.Новгород, 2009, С.68.

97. Богданов Б.Ф., Горячев В.И., Великанова Г.В., Воробьев А.З. Выносливость стали ЗОХГСНА при' осевом растяжении // Техн. отчет № 958/72, ЦАГИ.- 65 с.

98. Мыльников, В. В., Чернышов Е. А., Шетулов Д. И. Влияние частоты циклического нагружения на сопротивление усталости высокопрочных конструкционных материалов // Заготовительные производства в машиностроении, 2009, №2, С. 33-36.

99. Мыльников, В.В., Чернышов Е. А., Шетулов Д. И.Прогноз долговечности конструкционных материалов по параметрам их // Труды III Международной конференции «Deformation & fracture of materials and nanomaterials», M: ИМЕТ РАН, 2009, т. II, С. 180-181.

100. Шетулов Д.И., Андреев В.В. Метод интегрального описания процессов разрушения и обобщенного представления механических свойств металлических конструкционных материалов // Известия АИН РФ, № 1, 2001, С. 426-435.

101. Bennet J.A . Р.Ж. «Металлургия», № 12, 1964, 12И 337.

102. Эндо Китиро Нихон. Р.Ж. Металлургия, № 4, 1962, 44192.

103. Мыльников, В.В. Прогнозирование кривой усталости рычага взлетно-посадочного устройства самолета /В.В. Мыльников II Труды VIII Международной молодежной научно-технической конференции «Будущее технической науки», НГТУ, Н.Новгород, 2009, С. 234-235.

104. Мыльников, В.В., Чернышов Е. А., Шетулов Д. И. Изменения показателей сопротивления усталости некоторых чистых металлов в зависимости от влияния частоты циклов нагружения // Известия вузов. Цветная металлургия, 2010, №3, С. 40-45.

105. НИЖЕГОРОДСКОЕ ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО1. ГИДРОМАШ1. JOINT STOCK COMPANY1. HYDROMASH1.II

106. Ha Телефовг(8312)434 52 48 Факс: (8312)430 94 504 декабря 2009г. 111/135

107. В Нижегородский государственный технический университет

108. ЗАКЛЮЧЕНИЕ О применении НИР в практике испытания деталей на усталость