Личный кабинет
Подробное описание документа
Покровский А. М.
Численное моделирование температурно-структурного и напряженного состояний в процессе закалки железнодорожного рельса / Покровский А. М., Воронов Ю. В., Третьяков Д. Н. - DOI 10.18698/0536-1044-2016-6-13-20 // Известия ВУЗов. Сер. "Машиностроение". - 2016. - № 6. -
Изготовление высокопрочных железнодорожных рельсов — чрезвычайно важная проблема. В связи с этим разработка методов численного анализа температурно-структурного и напряженного состояния рельсов в процессе закалки, способствующих рационализации технологических режимов их изготовления, является актуальной задачей. Создана математическая модель, позволяющая описывать температурные поля, распределение структуры и термических напряжений в рельсе в течение всего процесса закалки. В основу решения нелинейной нестационарной задачи теплопроводности и термоупругопластичности положен метод конечных элементов. Для описания теплообмена использованы граничные условия третьего рода. Моделирование превращения аустенита в феррито-карбид в изотермических условиях проведено на основе уравнения Авраами. Переход от изотермической кинетики распада аустенита к неизотермическим условиям осуществлен согласно теории изокинетических реакций с привлечением правила аддитивности. Представлены результаты расчета температур, структур и напряжений в железнодорожном рельсе для различных моментов закалки. Показано, что головка рельса Р65 после закалки имеет структуру пластинчатого феррито-карбида. Мартенсит при закалке в масло присутствует только в структуре шейки и вблизи пера подошвы. Разработанные программные средства могут быть полезны для прогнозирования прочности рельса при эксплуатации.
