Вытяжка листовых материалов с плоскостной анизотропией механических характеристик

• Автор: Йунис, Карем Мухсон
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 176 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛО-
ГИИ ГЛУБОКОЙ ВЫТЯЖКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АНИЗОТРОПНОГО МАТЕРИАЛА
1.1. Методы математического моделирования процессов обработки
металлов давлением
1.2. Глубокая вытяжка цилиндрических изделий
1.3. Анизотропия механических свойств материала заготовок
1.4. Основные выводы и постановка задач исследования
2. ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ И СООТНОШЕНИЯ АНАЛИ-
ЗА ОПЕРАЦИЙ ПЛАСТИЧЕСКОГО ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ ЛИСТОВЫХ АНИЗОТРОПНЫХ ЗАГОТОВОК МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
2.1. Основные уравнения анизотропного тела
2.1.1. Условие текучести. Ассоциированный закон
2.1.2. Плоское напряженное состояние
2.1.3. Матричная запись основных уравнений анизотропного тела в
случае плоского напряженного состояния
2.2. Разработка конечноэлементного метода анализа процессов
листовой штамповки в условиях плоского напряженного состояния
2.2.1. Постановка задач
2.2.2. Конечный элемент в условиях плоского напряженного состояния
2.2.2.1. Аппроксимация треугольными конечными элементами
2.22.2. Формирование и решение системы алгебраических конечноэлементных уравнений

2.2.3. Расчетная модель формоизменения фланца при вытяжке 46 <
2.3. Основные результаты и выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕ-
РИСТИК ПОВЕДЕНИЯ АНИЗОТРОПНОГО УПРОЧНЯЮЩЕГОСЯ МАТЕРИАЛА
3.1. Методика экспериментального определения характеристик
анизотропии механических свойств листового материала
3.2. Методика нелинейного оценивания параметров
3.3. Экспериментальное определение характеристики анизотропии
механических свойств и констант кривых упрочнения ряда листовых материалов
3.4. Основные результаты и выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЫТЯЖКИ ЛИСТОВОЙ
АНИЗОТРОПНОЙ ЗАГОТОВКИ
4.1. Задача о течении фланца заготовки при вытяжке
4.1.1. Постановка задачи
4.1.2. Оптимизация параметров компьютерной конечноэлементной
модели
4.2. Фестонообразование при вытяжке
4.3. Изменение толщины заготовки при вытяжке
4.4. Деформированное состояние во фланце при вытяжке
4.5. Напряженное состояние во фланце при вытяжке
4.6. Устранение фестонов при вытяжке анизотропных материалов
4.7. Основные результаты и выводы
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Предельные возможности формоизменения при вытяжке заготовок из анизотропных материалов

5.2. Экспериментальные исследования первой операции вытяжки
цилиндрических деталей
5.3. Использование результатов исследований
5.3.1. Рекомендации по проектированию технологических процессов
5.3.2. Новые технологические процессы изготовления цилиндрических деталей
5.3.3. Использование результатов исследований в учебном процессе..
5.4. Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
2.1.3. Матричная запись основных уравнений анизотропного тела в случае плоского напряженного состояния
При формулировке разрешающих уравнений с применением МКЭ более удобной является матричная форма записи соответствующих зависимостей. В связи с этим в дальнейшем будем использовать следующую матричную символику: { } - вектор-столбец, [ ] - матрица или вектор-строка, верхний индекс «Г» после матричных скобок означает операцию транспонирования.
Для двумерного случая плоского напряженного состояния при анализе процессов ОМД компоненты тензоров скоростей деформаций и напряжений представим следующими вектор-столбцами
Здесь мы учитываем то обстоятельство, что при практическом решении плоских задач тензоры напряжений и скоростей деформаций имеют по три компоненты в плоскости х - у. В случае плоского напряженного состояния по условию все остальные компоненты напряжения равны нулю и поэтому не дают вклада в мощность пластической деформации. С учетом сказанного зависимости (2.9) можно выразить с помощью следующего матричного выражения:
(2.15)

Я + Я Н

(2.16)

О (ЯЯ + ЯО + СЯ)/( 2Я)
При подстановке в последнее выражение условия (2.13) получим матрицу [я] для решения задачи в случае изотропного материала: