Analiza możliwości sterowania rozkładem naprężeń wynikowych w warstwie wierzchniej zęba kultywatora po kulowaniu w aspekcie wytrzymałości zmęczeniowej

Praca dotyczy komputerowego modelowania i analizy numerycznej procesu kulowania strumieniowego w aspekcie możliwości sterowania rozkładem naprężeń wynikowych, ze względu na wytrzymałość zmęczeniową zęba kultywatora. Zastosowano przyrostowy, uaktualniony opis Lagrange'a oraz adekwatne miary odkształceń i naprężeń. Opracowano aplikację w systemie ANSYS, która pozwala określać stany odkształceń i naprężeń w dowolnym punkcie zęba i w dowolnej chwili trwania procesu kulowania. Materiał zęba traktowano jako ciało sprężysto/lepko-plastyczne z nieliniowym umocnieniem mieszanym, natomiast śrut jako ciało idealnie sztywne lub sprężyste. Badania przeprowadzono zgodnie z trójpoziomowym planem eksperymentu. Wyznaczono rozkłady naprężeń własnych (ściskających) w warstwie wierzchniej zęba. Przedstawiono przykładowe wyniki analiz numerycznych. Wyniki symulacji aproksymowano równaniami regresji w postaci wielomianów stopnia drugiego. Określono zbiór rozwiązań kompromisowych dla zastępczego kryterium optymalizacji.

Computer modeling and numerical analysis of shoot peening process in control possibility of stresses distribution (for the sake of fatigue strength of spring-tine) aspect were the aims of the work. Incremental Lagrange formulation and adequate measures of stresses and strains were used in the paper. The application in Ansys program, allowed determination the stains of stresses and strains in any point of spring-tine and any time during the process, was created. The spring-tine material was treated as a elastic/viscous-plastic body with nonlinear mixed hardening. Although the shoot was considered as ideally rigid or elastic body. Simulations were carried out basis on three levels experiment design. Examples of numerical analysis results of compressing stresses distributions in spring-tine surface layer were shown. Simulations results were approximated by regression equations in square polynomial form. Compromising solutions set for substitute optimization criterion were defined.