Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3

479 / 530

Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3 Материаловедение
в машиностроении
____________________________________________________________________
479
УДК 620.17
ВЗАИМОСВЯЗЬ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ВДАВЛИВАНИИ СФЕРИЧЕСКОГО
ИНДЕНТОРА С ДЕФОРМАЦИЕЙ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ*
П.М. ОГАР, доктор техн. наук, профессор
Д.Б. ГОРОХОВ, канд. техн. наук, доцент
(БРГУ, г. Братск)
Огар П.М.  665709, г. Братск, ул. Макаренко 40,
Братский государственный университет,
e-mail:
Статья посвящена определению деформации при внедрении сферы и ее взаимосвязи с
деформацией при растяжении. Рассмотрены методы определения контактной деформации.
Указано, что в последнее время для определения деформации широко используется конечно-
элементный анализ, который учитывает эффекты «sink-in/pile-up». Описан энергетический
подход к определению деформации при вдавливании сферы. Представлены
соответствующие графические зависимости.
Ключевые слова: диаграмма растяжения, деформация, внедрение сферы, диаграмма
вдавливания, степенной закон Холломона, экспонента упрочнения.
Введение
Вопрос об оценке величины деформации при вдавливании сферического индентора и
взаимосвязи ее с деформацией при растяжении является ключевым при разработке методов
безобразцового определения свойств материалов по параметрам твердости.
Для описания истинных напряжений при растяжении (сжатии) в настоящее время
широко используется степенной закон Холломона (Hollomon’s power law)



 

  ; ,
; ,
1
y
n n
y
y
E
E
S (1)
где E  модуль упругости; ε  деформация при растяжении (сжатии); , E
y y  y y S 
предел текучести.
Абсурд ситуации состоит в том, что, несмотря на значительные различия в оценке
величины деформации при вдавливании сферы разными исследователями [1], получены
удовлетворительные результаты в определении механических свойств по параметрам
твердости.
Методы определения деформации
Для удобства дальнейшего изложения материала приведем краткий обзор выражений.
Более подробно вопрос рассмотрен в работе [1].
* Исследования выполнены при поддержке Минобрнауки России в рамках госзадания №2014/10 (проект № 1754).