Разработка процессов формообразования обтяжкой обводообразующих оболочек летательных аппаратов с минимальной разнотолщинностью

• Автор: Михеев, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 338 с. : ил.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
1 Анализ состояния теории и практики формообразования
обтяжкой обводообразующих оболочек
1.1 Характеристика геометрических форм и толщины обводообразующих оболочек
1.2 Анализ существующих процессов обтяжки, обтяжного оборудования и систем автоматизации
1.3 Существующие методики теоретического анализа процессов обтяжки оболочек с учетом деформации по толщине
1.4 Теоретические методы определения толщины заготовки
в процессах формообразования оболочек
1.5 Геометрическое обеспечение симметричной обтяжки
1.6 Выводы к главе и основные задачи исследования
2 Разработка методики теоретического исследования процессов формообразования обтяжкой оболочек с минимальной разнотол-щинностью при направленном изменении толщин заготовки
2.1 Схема расчета и основные допущения
2.2 Построение модели определения толщины
2.2.1 Форма очага деформации в процессах обтяжки
2.2.2 Определяющие уравнения для симметричной обтяжки безмоментной оболочки
2.2.3 Поперечная схема решения
2.2.4 Продольная схема решения
2.2.5 Определение толщины оболочки
2.2.6 Связь деформаций с перемещением пуансона или
движением зажимов пресса
2.3 Направленное изменение толщины заготовки
2.3.1 Использование параметра исходной толщины
2.3.2 Использование двух параметров
2.3.2.1 Параметры исходной толщины и трения
2.3.3 Использование трех параметров
2.3.4 Использование четырех параметров
2.4 Пружинение оболочки после обтяжки
2.5 Складкообразование на поверхности оболочки
2.6 Выводы по главе
3 Разработка способов формообразования обтяжкой оболочек различных геометрических форм
3.1 Обтяжка оболочек незначительной двойной
кривизны на прессах типа РО
3.2 Обтяжка оболочек двояковыпуклой формы на прессах типа ОП
3.2.1 Обтяжка с полным углом охвата
3.2.2 Ступенчатая обтяжка
3.2.3 Комбинированная обтяжка
3.2.4 Обтяжка по двум пуансонам
3.2.5 Обтяжка заготовки с увеличенным припуском по ширине
3.3 Обтяжка оболочек выпукло-вогнутой формы на прессах типа ОП
3.4 Допустимое формоизменение при обтяжке
3.5 Разработка приемов для снижения внешнего трения
при обтяжке и надежности фиксации заготовок в зажимах
3.6 Выводы по главе
4 Разработка методов и средств обеспечения направленного изменения толщины заготовки с использованием процесса
обтяжки на автоматизированном обтяжном прессе
4.1 Метод параметрического представления поверхности оболочки
в главных осях и плоскостях симметрии
4.2 Методика совмещения способов формообразования обтяжкой
4.3 Методика расчета координатных перемещений рабочих
органов пресса
4.4 Автоматизация проектирования процессов формообразования обтяжкой
4.5 Автоматизированная система управления обтяжным оборудованием
4.6 Программные и технические средства обеспечения
4.7 Выводы по главе
5 Результаты опытно-промышленных исследований и внедрение
разработок
5.1 Разработка и внедрение нового процесса получения крупногабаритных
оболочек сложных форм и средств для её реализации

5.2 Разработка и внедрение новых процессов и оснастки при производстве оболочек из высокопрочных спецсплавов
5.3 Разработка и внедрение систем автоматизации на обтяжных
прессах типа РО
5.4 Разработка и внедрение систем автоматизации на обтяжных
прессах типа ОП
5.5 Разработка нового универсального обтяжного пресса и управляющей системы
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
Список использованных источников
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

1.4 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ЗАГОТОВКИ В ПРОЦЕССАХ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ОБОЛОЧЕК
Определение толщины заготовки в процессах формообразования оболочек связано с анализом напряженно-деформированного состояния. В основном пользуются безмоментным напряженным состоянием, когда напряжения постоянны по толщине.
Выше установлено, что существует теория тонких упругих оболочек Гольденвейзера А.Л., основанная на гипотезах Кирхгофа - Лява [2]. На этих же гипотезах была построена теория Тимошенко С.П. для пластин и оболочек [74]. Можно считать твердо установленным, что гипотезы Кирхгофа -Лява приводят к результатам, порядок погрешности которых не превышает отношения S = Yr.
В результате такого упрощения функции, характеризующие напряженно-деформированное состояние тонкой упругой оболочки оказываются функциями криволинейных координат срединной поверхности а и ß.
Для пластических оболочек наиболее доступным и наглядным является метод определения толщины, в основу которого положены приближенное уравнение равновесия и условие пластичности по максимальным касательным напряжениям. Этот метод основал' Попов Е.А. для осесимметричного деформирования [72,73] и нашел подтверждение в работах Горбунова М.Н. [10], Шофмана Л.А. [75], Малинина H.H. [76], Матвеева А.Д. [57], Норицина И.А. [77], Исаченкова Е.И. [78], Мошнина Е.Н. [79] др.:
Одним из условий определения толщины является знание деформации элемента, которая задается либо геометрией инструмента, либо равенством площадей заготовки и детали, либо равенством длин образующих.
Для нахождения толщины используется уравнение связи напряжений и приращений деформаций:
(1.42)
°г-°в =Д<г’,
где - коэффициент Лоде, учитывающий среднее напряжение;
9 - нормальное давление, определяемое из уравнения Лапласа: д _ стг | а0со*,р
(1.43)
(1.44)