539.3

алюмінієвий сплав
функціональний отвір
дорнування
одновісне циклічне навантаження
aluminum alloy
functional hole burnishing
monaxonic cyclic loading

Методом скінченних елементів обчислено одновісне пружно-пластичне деформування пластини з центральним деформаційно зміцненим отвором діаметром 8 мм, 10 мм після дорнування з натягом із алюмінієвого сплаву Д16чТ 1%, 2%, 3%. Побудовано розподіл розмаху локальних напружень, максимальних та мінімальних напружень та в околі отвору залежно від кількості циклів навантаження та відносного натягу дорнування. У середній ділянці циліндричної поверхні отвору ( ) розрахункові локальні коефіцієнти асиметрії циклу у другому півциклі навантаження знижуються зі збільшенням відстані від краю отвору та зі збільшенням відносного натягу дорнування. Найменші локальні коефіцієнти асиметрії циклу навантаження R=-4…-5 для натягу дорнування 3% і сталі по товщині зразка ( мм).
Using finite element method taking advantage of the software module ANSYS Explicit Dynamics elastic-plastic deformation of the plate with 8 mm, 10 mm central strain hardened hole diameter with burnishing tension 1%, 2%, 3% have been calculated. To calculate the stress strain state in the threshold of the functional hole after burnishing with different tension and cyclic loading finite-element models of a quarter of the sample with a central hole were built. The load was applied to one surface of the edge of sample model and the other surface was fixed and limited by vertical movement (along the direction of application of force). The cyclic elastic-plastic deformation of aluminum D16chT alloy plate under of soft load at and has been studied. Characteristics of mechanical properties are and . Scale distribution of local stresses , maximum and minimum local stress and in the threshold of the hole depending on the number of loading cycles and burnishing tension has been built. Local stresses and , while calculating taking advantage of the finite element method has been stabilized already for two load half-cycles. The largest range of local stresses occur in the middle part of the hole thickness without burnishing (i = 0%, ) and on the edge of the mandrel entrance after burnishing with the tension (1% ... 3%, ). For burnished holes initiation and propagation of crack from the edge of the mandrel entrance are the characteristics. It is caused by the fact, that the compressive residual stresses caused by burnishing and the range of local strains for study of tightened burnishing (i = 1% ... 3%) on the hole edge are much smaller than in the middle part. Distribution of local coefficients of asymmetry of loading cycles for burnishing tension 1%, 2%, 3% and without burnishing obtained by finite element calculation has been built. In the middle section of the cylindrical surface of the hole ( ) calculation local coefficients of asymmetry in the second half cycle load decrease with the increase of distance from the edge of the hole and with the increase of burnishing tension. Local load cycle asymmetry coefficients decrease with the threshold of depth of the cylindrical surface of the hole along the X axis for the average in depth section along the axis Z ( ) The smallest local load cycles of asymmetry coefficients R = -4 ... -5 are for burnishing tension 3% and are stable for all thickness of the sample ( mm).