НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o013.pdf (1182.78Кб)

УДК 536.24 : 669.017

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

Изготовление высокопрочных железнодорожных рельсов является чрезвычайно актуальной проблемой, так как с каждым годом возрастает скорость движения и масса подвижного состава. При этом очень важно выбирать рациональные режимы термообработки, которые с одной стороны способствуют формированию требуемой структуры с заданной твердостью, а с другой стороны не приводят к короблению рельсов и разрушению на ранних стадиях эксплуатации за счет высокого уровня остаточных термонапряжений. В настоящей работе разработаны методики и программные средства для численного моделирования температурно-структурного состояния железнодорожного рельса при его термической обработке с помощью конечно-элементной среды ANSYS и C++. Представлены результаты моделирования применительно к объемной закалке в масло рельса, изготовленного из стали 85. Разработанные программные средства могут быть полезны для прогнозирования напряженно-деформированного состояния рельса в процессе термической обработки.

1. Лешковцев В.Г., Покровский А.М. Расчет закалочных напряжений в стальных деталях с учетом упруговязкопластических свойств и изменения фазового состава // Известия РАН. Механика твердого тела. 1999. № 2. С. 101-107.
2. ГОСТ P 51685-2000. Рельсы железнодорожные. Общие технические условия. М.: Изд-во стандартов, 2001. 23 с.
3. Цветков Ф.Ф., Григорьев Б.А. Тепломассобмен: учеб. пособие для вузов. М.: Издат. дом МЭИ, 2006. 550 с .
4. Zienkiewicz O.C., Taylor R.L., Fox D.D. The finite element method for solid and structural mechanics. 7^th ed. N.Y.: Elsevier, 2014. 657 p. DOI:10.1016/B978-1-85617-634-7.00016-8
5. Олферьева М. А., Морозов Е. М., Каплун А. Б. ANSYS в руках инженера. М.: Едиториал УРСС, 2003. 272 с.
6. Вафин Р.К., Покровский А.М., Лешковцев В.Г. Прочность термообрабатываемых прокатных валков. М .: Изд - во МГТУ им . Н . Э . Баумана , 2004. 264 с .
7. Christian J.W. The Theory of Transformations in Metals and Alloys. Part I. Oxford: Pergamon, 2002. 1200 p.
8. Покровский А.М., Рыжиков А.В. Численное моделирование температурно-структурного состояния биметаллического прокатного валка в процессе его наплавки // Известия вузов. Машиностроение. 2015. № 2. С . 22–28.
9. Покровский А.М., Лешковцев В.Г., Вейнов А.М., Грушко О.А., Плескач Б.В. Математическое моделирование температурно-структурного состояния при закалке композитных прокатных валков // Сталь. 2006. № 2. С. 63–65.
10. Попов А.А., Попова Л.Е. Справочник термиста: Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлажденного аустенита. М.: Машгиз, 1961. 430 с.
11. Деммель Д. Вычислительная линейная алгебра: теория и приложения. Москва: Мир, 2001. 429 с .
12. Арзамасов Б.Н., Макаров В.И., Мухин Г.Г. и др. Материаловедение. 8-е изд., стереотип. М.: Изд-во МГТУ им. Н . Э . Баумана , 2008. 6 48 с.