The effect of “hardening in the cut” with a single incision and cuts depending on the initial level of strength
Keywords:
a single cut, the system of cuts, hardening in the cut, the stress concentration factor, the degree of stiffness of the stress state, the level of structural hardening.Abstract
Purpose. On the basis of analytical and experimental studies to identify and summarize quantitative regularities of the influence of geometry of cuts and especially of the system of cuts and the source strength to the magnitude of the hardening effect in the incision. Methodology. Analytical study on the systematization of literature data on the quantitative influence of different factors on the hardening effect in the incision in comparison with experimental data influence of single cuts and a system of notches of different geometry objects in model and full-scale products with different level of structural hardening when tested in a static uniaxial tensile tests. Findings. Confirmed and obtained new data on the quantitative impact of single cuts and systems of cuts at different initial level of structural hardening of the facilities that do not have single cuts and system cuts, and found that when a single cuts with the growth of structural hardening in the investigated range – the value of the hardening effect in the incision increases, the system cuts the influence of the level of extreme structural hardening: the hardening effect in the incision first increases and then decreases. The proposed explanation of observed in experiments effects of various factors on the effect of hardening in the cut, in the corresponding generic expression. Originality. First shown and interpreted an ambiguous impact of the system of cuts, compared with a single incision, the hardening effect of the incision at different levels of structural hardening: in the case of a single incision geometric hardening in the overall fixed effect of hardening in the notch acts as a cofactor for structural hardening, as in the case of a system of cuts at a certain level of structural hardening effect of the cuts is again reinforcing factor. Also for the first time formalized the influence of various factors on the hardening effect in the incision in the form of equations that do not contradict to experimental data. Practical value. On the basis of the results developed recommendations for updating the object type subjected to acceptance tests, in particular bolts in classes 8.8 and higher. They can be used to optimize the geometry of the system cuts metal with functional cuts, and in general creating objects with positive use of the hardening effect in the incision.
References
Vodopyanov V.I., Kondratev O.V. Vliyanie kontsentratsii napryazheniy na prochnost i plastichnost konstruktsionnyih materialov [The effect of stress concentration on the strength and ductility of structural materials] // Problems of strength. – 1991. - №3. – pp. 74 – 78. (in Russian).
GulYu.P. Osnovnyie printsipyi i praktika geometricheski-strukturnogo uprochneniya metalloizdeliy[Basic principles and practice geometric-structural hardening of metal]// Steel. - 2012. - №8. – pp. 40 – 45. (in Russian).
Kolmogorov V.L. Plastichnost i razrushenie [Plasticity and fracture]. – Moscow: Metallurgy, 1977. – 355 p. (in Russian).
Mahmutov N.A. Deformatsionnyie kriterii razrusheniya i raschet elementov na prochnost [Deformation criteria destruction and calculation of elements of strength]. – Moscow: Mechanical, 1981. – 272 p. (in Russian).
Neyber G. Kontsentratsiya na pryazheniy [Stress concentration] – Moscow: OGIZ, 1947. – 205 p. (in Russian).
Peterson R. Koeffitsientyi kontsentratsii napryazheniy [The coefficients of stress concentration]. – Moscow: Mir, 1977. – 300 p. (in Russian).
Pedersen N. L. Optimization of Bolt Stress // 10th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization. – 2013. - p. 142-148
Pisarenko G.S., Yakovlev A.P., Matveev V.V. Spravochnik po soprotivleniyu materalov [Handbook on strength of materials]. – Kiev: Naukova Dumka, 1988. – 736 p. (in Russian).
Rizboviy kripilniy element [A threaded fastening element]: pat. 103677 Ukraine: MPK F16B 35/00 / GulYu.P., Ivchenko O.V., Kondratenko P.V., Chmelova V.S., Perchun G.I.; the applicant and owner NMetAU. - №u201506182; appl. 23.06.2015; publ. 21.12.2015, bul. №24/2015. – 7s. (inUkrainian).
Hertsberg R.V. Deformatsiya i mehanika razrusheniya konstruktsionnyih materialov [Deformation and fracture mechanics of structural materials]. – Moscow: Metallurgy, 1989. – 589 p. (in Russian).
Fridman J. B. Mehanicheskie svoystva metallov [Mechanical properties of metals. P. 2]. – Moscow: Mechanical, 1974. – 367 p. (in Russian).
Walter D. Peterson’s stress concentration factors. – New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 2008. – 555 p.
Wiegand H., Strigens P. Die Haltbarkeit von Schraubrnverbindungen mit Feingewinden beiwechselan der Beanspruchung// ind.-Anz. – 1970. - № 91. – pp. 2139 – 2144. Статья рекомендована к публикации д-ром техн. наук, В.И. Большаковым и д-ром техн. наук, Д.В. Лаухиным (Украина)
Downloads
Published
Issue
Section
License
Редакція Видання категорично засуджує прояви плагіату в статтях та вживає всіх можливих заходів для його недопущення. Плагіат розглядається як форма порушення авторських прав і наукової етики.
При виявлені у статті більш ніж 25% запозиченого тексту без відповідних посилань та використання лапок, стаття кваліфікується як така, що містить плагіат. У цьому випадку стаття більше не розглядається редакцією, а автор отримує перше попередження.
Автори, в статтях яких повторно виявлено плагіат, не зможуть публікуватися в усіх журналах Видавництва ДВНЗ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури».
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
