ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH PHẦN TỬ HỮU HẠN ĐỂ TRỰC QUAN HÓA TRƯỜNG ỨNG SUẤT-BIẾN DẠNG NHẰM TÌM BIỆN PHÁP NÂNG CAO ĐỘ BỀN MỎI CỦA CHI TIẾT MÁY

Tóm tắt

Hiệu ứng Bauschinger khẳng định rằng khi vật liệu đã chịu biến dạng trước đó, nó sẽ dễ biến dạng lại theo chiều ngược và giới hạn chảy suy giảm dần theo số chu kỳ tải cho tới khi phá hủy. Cơ chế này gắn với quá trình biến dạng tuần hoàn: Ứng suất dư kích hoạt các đứt gãy chuyển động, thoát khỏi chướng ngại và quay về nguồn khi tải đảo dấu. Nghiên cứu trình bày giải pháp thiết kế hình học nhằm giảm σmax, qua đó thu nhỏ vùng dẻo vượt ngoài miền đàn hồi Hooke – nơi tích lũy các vết nứt tế vi làm xuất hiện phá hủy mỏi. Phân tích phần tử hữu hạn bằng ANSYS được áp dụng để đánh giá ảnh hưởng của hai tham số R và d trong mối tương quan (R/d) đến trường ứng suất-biến dạng, từ đó đề xuất mô hình hình học có thể cải thiện độ bền mỏi của chi tiết máy

Title

APPLICATION OF FINITE ELEMENT ANALYSIS TO VISUALIZE STRESS-STRAIN FIELDS TO FIND MEASURES TO IMPROVE FATIGUE STRENGTH OF MACHINE ELEMENTS

Abstract

The Bauschinger effect states that when a material has been reviously eformed, it is more likely to deform again in the opposite direction and the yield strength will gradually decrease with the number of loading cycles until it fails. This mechanism is associated with the cyclic deformation process: residual stresses activate moving faults, which escape from the obstacle and return to the source when the load reverses. The study presents a geometric design solution to reduce σmax, thereby reducing the plastic zone beyond the Hooke elastic zone - where microcracks accumulate and cause fatigue failure. Finite element analysis by ANSYS is applied to evaluate the influence of two parameters R and d in the correlation (R/d) on the stress-strain field, thereby proposing a geometric model that can improve the fatigue strength of the machine part