Obrabotka Metallov 2014 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (64) 2014 92 ТЕХНОЛОГИЯ Рис. 1. Схема обработки при ВЭН ТВЧ гии, основанной на механическом шлифовании и полировании анализируемого материала. Для выявления микроструктуры использовали 5 %-й спиртовой раствор азотной кислоты (HNO 3 ) [21]. Микротвердость упрочненного поверхност- ного слоя деталей оценивали на приборе Wolpert Group 402MVD. Исследования остаточных на- пряжений проводились с использованием рент- геновского метода на дифрактометре высокого разрешения ARL X`TRA [22] и механического разрушающего метода Н.Н. Давиденкова (по- слойное электролитического травление упроч- ненного образца). Для выявления дефектов по- верхностного слоя после операций ВЭН ТВЧ использовались: визуально-оптический метод с применением микроскопа Carl ZeissAxio Ob- server A1m, капиллярный метод, токовихревой метод с применением вихретокового дефекто- скопа ВД – 70. Математическое моделирование Подготовка конечно-элементной модели (по- строение 3D модели образца, назначение типа конечных элементов (КЭ) и создание регуляр- ной КЭ сетки) осуществлялась в программном комплексе ANSYS . Генератором ANSYS Meshing была сформирована гексаэдрическая КЭ сетка с использованием следующих типов конечных элементов: Solid bodies – твердые тела моде- лировали 8-узловыми тетраэдрами SOLID 45; Surface bodies поверхностные тела моделиро- вали 4-узловыми 4-угольными оболочковыми элементами – SHELL 63; Line bodies – линей- ные тела моделировали 2-узловыми линейными элементами LINK 8. Размер конечных элемен- тов составлял 0,01 … 1 мм. Общее количество элементов ( Elements ) – 54400 (рис. 2). При соз- дании КЭ модели были созданы следующие компоненты: « Volume » – группа трехмерных элементов, обозначающих обрабатываемый объ- ект; « Trajectory » – группа одномерных элемен- тов, которая определяет траекторию перемеще- ния источника энергии высокой концентрации; « Reference » – опорная эквидистанта – груп- па одномерных элементов, способствующая Рис. 2. Конечно-элементная модель процесса ВЭН ТВЧ