Разработка методики проектирования и исследование процесса гибки тонколистовых профилей повышенной жесткости

• Автор: Чередниченко, Александр Всеволодович
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 161 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПУТИ РАЗВИТИЯ И СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗОГНУТЫХ ТОНКОСТЕННЫХ ПРОФИЛЕЙ И ДРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

1.1. Способы изготовления прямого профиля

1.2. Выбор оптимальной формы поперечного сечения

прямого профиля

1.3. Способы изготовления профильных деталей с изогнутой осью

1.3.1. Гибка в инструментальных и универсальных штампах

1.3.2. Гибка с растяжением

1.3.3. Гибка с использованием эластичного инструмента
1.3.4. Гибка на многовалковых станах с жесткими валками
1.3.5. Г ибка профильных деталей с помощью ротационного формообразования эластичной средой
1.3.6. Способы гибки тонкостенных труб
1.3.7. Получение изогнутых деталей методами гибки-формовки
1.4. Теоретические методы исследования процесса
формообразования изогнутых тонкостенных деталей
1.4.1. Анализ напряженно-деформированного состояния заготовки во время формообразования
тонкостенных деталей
1.4.2. Учет пружинения готовой детали
1.4.3. Учет взаимодействия заготовки и инструмента и определение энергосиловых параметров
процесса формообразования

1.4.4. Учет потери устойчивости (гофро- и складкообразования)
при изгибе тонкостенных деталей
1.5. Выводы по первой главе
1.6. Задачи исследования
ГЛАВА 2. ОПТИМИЗАЦИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ ТОНКОСТЕННОГО ПРОФИЛЯ
ТР АПЕЦИИДАЛЬНОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ
2.1. Оптимизация поперечного сечения прямого профиля
2.2. Оптимизация поперечного сечения изогнутого
тонкостенного профиля
2.3. Методика определения оптимальных геометрических
размеров тонкостенного профиля с трапециидальным поперечным сечением
2.4. Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
ПРОЦЕССА ИЗГИБА ТОНКОСТЕННЫХ ПРОФИЛЕЙ С КОРЫТООБРАЗНЫМ ПОПЕРЕЧНЫМ СЕЧЕНИЕМ
3.1. Основополагающие уравнения
3.2. Моделирование тонколистового материала
3.2.1. Выбор конечных элементов
3.2.2. Выбор модели материала
3.3. Моделирование полиуретана
3.3.1. Выбор конечных элементов
3.3.2. Выбор модели материала
3.4. Моделирование жесткого инструмента
3.5. Учет и моделирование контактного взаимодействия
3.6. Условие устойчивости явной схемы интегрирования

3.7. Методика численного моделирования процесса гибки
тонкостенных профилей повышенной жесткости
3.8. Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГИБКИ КОРЫТООБРАЗНЫХ ТОНКОСТЕННЫХ ПРОФИЛЕЙ
4.1. Экспериментальное исследование процесса гибки
тонкостенных профилей
4.2. Сравнение экспериментальных данных и результатов
численного моделирования гибки тонкостенных профилей
4.2.1. Численное моделирование гибки тонкостенных профилей
4.2.2. Гибка профиля на трехвалковой гибочной машине
4.2.3. Гибка профиля на двухвалковой гибочной машине
с одним валком, облицованным полиуретаном
4.3. Исследование возможности гибки тонкостенных профилей на гибочных машинах различных конструкций
численным моделированием
4.4. Выводы по четвертой главе
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГИБКИ-ФОРМОВКИ
ТОНКОСТЕННЫХ ПРОФИЛЕЙ ТРАПЕЦЕИДАЛЬНОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ
5.1. Способ гибки изогнутых панелей методом гибки-формовки
5.2. Исследование процесса гибки-формовки тонкостенных
профилей с помощью численного моделирования
5.3. Методика определения технологических и энергосиловых
параметров гибочного устройства при гибке-формовке тонкостенных профилей повышенной жесткости

жа-Грина, тензором малых деформаций Коши и пошагового алгоритма для тензора Коши [145]. На основании полученных данных они делают вывод о целесообразности применения пошагового алгоритма.
Курлаев Н.В. и Юдаев В.Б. [146-147] использовали теорию пластического течения в объемной постановке и применяли явную схему интегрирования по времени МКЭ для анализа процесса динамической правки гофр при магнитно-импульсной штамповке листовых деталей. Их работы показывают возможность использования МКЭ и для определения потери устойчивости различных элементов при формообразовании тонкостенных изогнутых деталей.
Коновалов A.B., исследуя различные подходы и определяющие соотношения, используемые для моделирования напряженно-деформированного состояния в процессах обработки давлением, делает вывод о том, что напряженно-деформированное состояние в процессах ОМД при невысоких температурах обработки необходимо моделировать на основе определяющих соотношений упругопластической среды для больших деформаций, а методы решения задач, и, в частности, МКЭ должны базироваться на вариационном уравнении принципа виртуальной мощности в скоростной форме [148-149].
На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что для анализа операций формообразования деталей из тонкостенных профилей наиболее целесообразным представляется использование уравнений теории пластического течения совместно с моментной теорией оболочек выраженной для больших деформаций. А для решения данной математической модели необходимо использовать метод конечных элементов в явной постановке [141], так как у него над неявной схемой [140] есть то преимущество, что все формулировки записываются в скоростной форме и решение получается на большом количестве шагов, что позволяет проследить весь процесс формообразования детали.