Виктор Михайлович Маркочев
115088, Москва, ул. Шарикоподшипниковская, д. 4
Viktor M. Markochev
4, ul. Sharikopodshipnikovskaya, Moscow, 115088
Впервые предложены аналитическая формула для гладкого описания диаграммы растяжения стали ЭК-181 и методика перестройки диаграммы при изменении направления деформирования. На основе этого численно смоделирован процесс распрямления четверти кольцевого образца и его дальнейшего растяжения. Показано, что условный предел текучести материала распрямленного образца на 7,5 % меньше действительного условного предела текучести стали. Показано, что испытание на чистый изгиб консольного образца в виде полуокружности с обработкой диаграммы изгиба (по аналогии с ГОСТ 3565–80 для кручения) дает оценку условного предела текучести, превышающую на 32 % действительный предел текучести. Обоснована возможность численного восстановления диаграммы растяжения по диаграмме чистого изгиба консольно закрепленного полукольцевого образца. Показано, что эта процедура дает значение условного предела текучести стали ЭК-181 с допуском на остаточную деформацию 0,2 %. Проведен анализ методики испытаний колец из оболочек твэлов и предложенного алгоритма для определения условного предела текучести материала кольца. Обращено внимание на произвольность выбора расчетной нагрузки на двухступенчатой диаграмме диаметрального растяжения кольца и отсутствие научного обоснования возможности определения предела текучести на второй части диаграммы. Показано, что эта методика в настоящем виде противоречит стандарту для испытаний на растяжение из-за отсутствия на кольце базы с однородным напряженным состоянием. Поэтому данная методика не рекомендуется для определения значений условного предела текучести при прочностных расчетах.
An analytical formula for a smooth description of the tension diagram of EK-181 steel and a method for rearranging the diagram when changing the direction of deformation are proposed for the first time. The process of straightening a quarter of an annular sample and further stretching is numerically modeled. It is shown that the conditional yield strength of the material of the straightened sample is 7.5% less than the actual conditional yield strength of steel. It is shown that the test for pure bending of a cantilever sample in the form of a semicircle with the processing of the bending diagram (by analogy with GOST 3565–80 for torsion) provides an estimate of the conditional yield strength which is 32% higher than the actual yield strength. The possibility of numerical reconstruction of the tension diagram from the diagram of pure bending of a cantilevered semi-ring sample is proved. It is shown that this procedure really gives the value of the conditional yield strength of steel EK-181 with a tolerance for the residual deformation of 0.2%. The analysis of the test procedure for the rings of fuel element cladding and the proposed algorithm for determination of the conditional yield stress of the ring material is carried out. Attention is drawn to the arbitrariness of the choice of the designed load on the two-stage diagram of the diametrical tension of the ring and to the lack of scientific substantiation of the possibility of determining the yield stress on the second part of the diagram. It is shown that this method in the current form contradicts GOST for tensile testing due to the absence of a base with a uniform stress state on the ring. Therefore, the considered method is not recommended for determining the values of the conditional yield strength suitable for strength calculations.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.