Исследование процессов изготовления деталей летательных аппаратов гибкой листовых и профильных заготовок с дополнительным нагружением

• Автор: Жуков, Михаил Борисович
• Шифр специальности: 05.07.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Обзор способов и методов расчета технологических параметров процессов гибки
1.1. Обзор способов изготовления деталей летательных аппаратов гибкой
1.2 Обзор методов расчета процессов гибки
1.2.1. Изгиб широкой полосы
1.2.1.1. Изгиб "чистым" моментом
1.2.1.2. Изгиб в условиях дополнительного силового нагружения
1.2.2. Изгиб узкой полосы прямоугольного сечения
1.2.1.1. Изгиб "чистым" моментом
1.2.2.2. Изгиб узкой полосы в условиях дополнительного силового нагружения
1.2.3. Обзор методик расчета пружинения широкой полосы
1.2.4. Обзор методик расчета пружинения узкой полосы ;
1.3. Выводы
1.4. Цели и задачи исследования
Глава 2. Теоретический анализ процессов гибки листовых и профильных заготовок.
2.1. Моделирование процесса гибки широкой полосы
2.1.1. Математическая модель процесса гибки с растяжением
2.1.2. Математическая модель процесса гибки в условиях дополнительного силового нагружения
2.2. Моделирование процесса гибки узкой полосы
2.2.1. Разработка традиционной математической модели гибки узкой полосы.
2.2.2. Разработка новой математической модели гибки узкой полосы
2.3. Моделирование предельных возможностей процесса гибки
2.4. Выводы
Глава 3. Создание методик расчета на основе разработанных математических моделей и их программная реализация
3.1. Расчет процесса гибки широкой полосы и последующего пружинения
3.2. Расчет процесса гибки узкой полосы
3.3. Методика расчета пружинения узкой полосы
3.4. Математическая модель процесса гибки профильной заготовки
3.5. Методика расчета процесса гибки многослойной заготовки
3.6. Компьютерное моделирование процесса гибки и пружинения листовых и профильных заготовок
3.7. Рекомендации по практическому применению результатов исследования
3.8. Выводы
Глава 4. Экспериментальные исследования процессов гибки
4.1.Методика проведения экспериментов
4.2.Изгиб в условиях дополнительного нагружения
4.2.1.Изгиб с растяжением широкой полосы
4.2.2.Изгиб с растяжением узкой полосы
4.2.3.Изгиб профильных заготовок
4.2.4.Изгиб с растяжением многослойных заготовок
4.3.Гибка в штампах широкой полосы
4.4.Исследование предельных возможностей процесса гибки
4.5.Вывод ы
Общие выводы
Список использованной литературы
Приложение
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Процессы гибки широко применяются при изготовлении самых разнообразных деталей летательных аппаратов: обшивок, шпангоутов, стрингеров, элементов гидро-и пневмосистем и др. Одним из способов достижения необходимой точности деталей при гибке является ведение процесса в условиях дополнительного силового нагружения. Обычно это гибка с окружным растяжением и сжатием. Однако возможности дополнительного силового нагружения в полной мере не использованы, так как это зависит от конкретной схемы процесса, вида и истории нагружения, что требует проведения дополнительных исследований. Кроме этого, величины дополнительного нагружения зависят от исходной заготовки и получаемой детали.
Теоретический анализ процесса гибки проводился как отечественными, так и зарубежными учеными: Губкиным С.И., Горбуновым М.Н., Ершовым В.И., Закировым И.М., Звороно Б.П., Исаченковым Е.И., Лысовым М.И., Малининым H.H., Матвеевым А.Д., Мошниным Е.Н., Поповым Е.И., Смирновым-Аляевым Т.А., Томленовым А.Д. и многими другими. В результате этих исследований были выявлены зависимости между основными факторами и предложены методики расчета технологических параметров процесса. Однако предложенные методики ограничены решением конкретного процесса, учитывают ограниченное число факторов силовой интенсификации и не дают возможность вести расчет нестационарно протекающих процессов.
Кроме того, увеличение номенклатуры деталей и появление качественно новых материалов, применяемых в конструкциях летательных аппаратов, требуют разработки новых моделей расчета. Например, возникает необходимость рассчитывать технологические параметры процесса гибки многослойных листовых и профильных заготовок в условиях сложного силового нагружения.
Такое разнообразие задач и многовариантность силового нагружения требуют поиска оптимальных режимов ведения процесса в условиях силовой интенсификации, что при использовании известных зависимостей и методик расчета сопряжено с проведением дополнительных теоретических и экспериментальных исследований в каждой конкретной задаче. Все это диктует необходимость разработки более общих и полных моделей, совершенствование методик, уточнения расчетных случаев и использования рационального подхода к моделированию процессов гибки.

# . I
где рр- радиус поверхности раздела течения в положительном и отрицательном направлениях оси р; а - скоростной коэффициент;
- неравенство Буняковского У,Н <уу]т,г2(1У ;

- условие минимума полной мощности формоизменения = 0;

- условие равенства мощностей внутренних и внешних сил. Результаты:
- тангенциальная нагрузка
ц = х
?[А.(1-Ъ,)уГ -Вв(1-Ьву)^ + 4се
2 а а

^+^12+5-]+4-£Н;

; Св =Я2 -г1 -2Яг1п—;
я2/8а-2а Рр =31^
л /8а + 2а
АеЬв +В9 /2а

АвЬ2+^ + Св/а
В работе [23] приведено решение задачи пластического изгиба с растяжением широкой полосы. При анализе были сделаны следующие предположения и допущения:
- материал однородный, изотропный, жесткопластический, неупрочняющийся;
- эффект Баушингера отсутствует;
- деформированное состояние - плоское;
- массовые силы пренебрежимо малы;
- величина тангенциального растягивающего усилия известна;
- действие радиальных напряжений при р = г заменяется эквивалентным присоединенным слоем металла, суммарная толщина равна Бц
- заготовка с присоединенным слоем деформируется в условиях чистого изгиба.