Игорь Сергеевич Малахов
625000, г. Тюмень, ул. Володарского, д. 38
Igor S. Malakhov
38, ul. Volodarskogo, Tyumen, 625000
Роман Александрович Соколов
625000, г. Тюмень, ул. Володарского, д. 38
Roman A. Sokolov
38, ul. Volodarskogo, Tyumen, 625000
Камиль Рахимчанович Муратов
625000, г. Тюмень, ул. Володарского, д. 38
Kamil R. Muratov
38, ul. Volodarskogo, Tyumen, 625000
В работе представлены результаты исследований и математического моделирования влияния двухосного механического нагружения на магнитные характеристики пружинной стали 65Г. Определения магнитных характеристик стального образца включали регистрацию петли магнитного гистерезиса, гармонический спектр которой анализировали при различных сочетаниях внешней нагрузки. Установлено, что в области измерения магнитных параметров на образец действуют относительно однородные по величине растягивающие напряжения. Распределение нагрузок вдоль сечений образца показывает, что при одноосном растяжении вдоль горизонтальной или вертикальной оси характер распределения напряжений при условии отсутствия резко выраженной анизотропии не меняется. Выявлено также, что увеличение внешней двухосной растягивающей нагрузки приводит к снижению регистрируемых значений коэрцитивной силы. Однако при одноосной нагрузке величина коэрцитивной силы растет и наблюдаются резкие изменения величины рассматриваемых гармонических составляющих (нагрузка около 50 МПа), что может говорить о процессах перераспределения внутренних остаточных напряжений в образце. Полученные результаты могут быть использованы при обеспечении безопасной эксплуатации элементов оборудования, изготовленных из пружинной стали, а также служить основой для разработки магнитного метода оценки действующих нагрузок сложного вида.
The paper presents the results of research and mathematical modeling of the effect of biaxial mechanical loading on the magnetic characteristics of spring steel 65G. Determination of the magnetic characteristics of the steel sample included registration of the magnetic hysteresis loop, the harmonic spectrum of which was analyzed under various combinations of external load. It was found that relatively homogeneous tensile stresses act on the specimen in the area of magnetic parameters measurement. The distribution of loads along the cross-sections of the specimen shows that under uniaxial stretching along the horizontal or vertical axis the character of the stress distribution does not change, provided that there is no sharply pronounced anisotropy. It is also revealed that an increase in the external biaxial tensile load leads to a decrease in the recorded values of the coercive force. However, at uniaxial loading the coercive force value grows and sharp changes in the values of the considered harmonic components are observed (load about 50 MPa), which can speak about the processes of redistribution of internal residual stresses in the specimen. The obtained results can be used in ensuring safe operation of equipment elements made of spring steel, as well as serve as a basis for the development of a magnetic method for evaluating the acting loads of a complex type.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.