Simulations of the influence of smoothing burnishing rolling depth on the stress state in the surface layer of steel articles

W pracy proces nagniatania naporowego tocznego rozpatrzono jako geometrycznie i fizycznie nieliniowe zagadnienie brzegowo-początkowe, z nieznanymi warunkami brzegowymi w obszarze kontaktu. Przedstawiono wyniki symulacji komputerowych procesu nagniatania tocznego osiowego powierzchni wałków ze stali C45. Opracowano model fizyczny, matematyczny, a w efekcie model komputerowy procesu. Przedmiot traktowano jako ciało sprężysto/lepko-plastyczne, zaś narzędzie jako idealnie sztywne. Symulacje wykonano z zastosowaniem Metody Elementu Skończonego. W trakcie symulacji zmieniano głębokość nagniatania 'an'. Analizie poddano wpływ głębokości nagniatania na naprężenia i odkształcenia w warstwie wierzchniej. Na podstawie uzyskanych wyników opracowano wykresy zależności odkształceń od głębokości nagniatania, a rezultaty przedstawiono w postaci rysunków oraz wykresów.In the work, the burnishing rolling process was considered as a geometrically and physically nonlinear edge-to-edge problem, with unknown boundary conditions in the contact area. The results of computer simulation of axial burnishing rolling process of the surface of C45 steel shafts were presented. The physical, geometrical and computer models were developed. The object was treated as an elasto/visco-plastic body, while the tool was rigid. Simulations were made using the Finite Element Method. During the simulation a burnishing depth was changed. The influence of burnishing depth on the state of stress and strains was analyzed. Based on the obtained results, the graph of the dependence of strains from the depth of burnishing was elaborated. The results are presented in the form of figures and graphs