Разработка методики проектирования технологических процессов уплотнения спеченных заготовок из порошковых малопластичных материалов в оболочках

• Автор: Лобастов, Лев Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 186 с. : ил.

. етр

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1 Л. Современные технологические процессы обработки малопластичных материалов

1.2. Критерии, определяющие предельное формоизменение в процессах объемной штамповки

1.3. Учет сжимаемости при деформации пористых материалов

1.3.1. Анализ общих соотношений теории пластичности пористых материалов

1.3.2. Методики определения функций пористости

1.4. Методы экспериментальных исследований свойств пористых материалов

1.5. Теоретические методы расчета пластического течения пористых материалов

1.6. Цели и задачи исследований

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УПЛОТНЕНИЯ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ И РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА РАСЧЕТА
2.1. Теоретическое исследование влияния схемы напряженного состояния на функции пористости
2.1.1. Сжатие в условиях плоской однородной деформации
2.1.2. Сжатие цилиндрических образцов, нагруженных заданным боковым давлением
2.2. Экспериментальное исследование уплотняемости и функций пористости в условиях одноосного сжатия и плоской деформации
_ 2.2.1. Методика экспериментального исследования

2.2.2. Анализ результатов экспериментального исследования
функций пористости
2.3. Экспериментальное исследование уплотняемости и функций пористости в условиях всестороннего неравномерного сжатия
2.3.1. Методика экспериментального исследования функций пористости в условиях всестороннего неравномерного сжатия
2.3.2. Результаты экспериментального исследования влияния схемы напряженного состояния на функции пористости
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УПЛОТНЕНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ ПРИ ДЕФОРМАЦИИ В ОБОЛОЧКАХ
3.1. Методика теоретического исследования
3.1.1. Моделирование напряженно-деформированного состояния методом конечных элементов. Основные соотношения
3.1.2. Учет силовых и кинематических граничных условий
3.1.3. Алгоритм автоматической генерации сетки четырехугольных конечных элементов
3.1.4. Алгоритм расчета пластического течения одно- и многослойных заготовок
3.2. Методика расчета степени деформации для достижения регламентированной пористости в зависимости от схемы напряженного состояния и начальной пористости
3.3. Физическое и компьютерное моделирование пластического течения при деформации в оболочках
3.3.1. Осадка в оболочках цилиндрической формы
3.3.2. Осадка в коротких оболочках
3.3.3. Осадка в комбинированных оболочках
3.3.4. Осадка без обжатия оболочки
3.3.5. Деформирование в условиях интенсивного сжатия

3.4. Методика проектирования технологических процессов деформации малопластичных пористых материалов в оболочках
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ПРОМЫШЛЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Особенности термомеханических условий обработки сплава ЭП741НП
4.2. Методика и экспериментальное определение материальных функций
4.3. Расчет параметров процесса деформации пористой заготовки из сплава ЭП741НП
4.4. Расчет теплового режима в процессе деформации заготовки диска газотурбинного двигателя
4.5. Рекомендации для проведения и результаты опытнопромышленной штамповки заготовки диска ГТД после жидкофазного спекания
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Рассмотренные в п. 1.3 экспериментальные результаты, подтверждающие возможность описания поверхности текучести пористых материалов уравнением эллипсоида, получены с использованием установок трехосного нагружения в камерах высокого давления. Такие установки в обычной технологической практике недоступны. Поэтому основным видом испытания механических свойств некомпактных материалов является испытание на одноосное сжатие цилиндрических образцов [12, 54, 56, 79, 80]. Другие общеизвестные методы испытаний несжимаемых материалов на растяжение, кручение, кручение тонкостенных трубок с наложением растяжения и внутреннего давления применимы для испытания пористых материалов с ограниченными результатами. Это связано с тем, что значительные деформации образцов из пористых материалов могут быть получены только при схемах напряженного состояния с отрицательным средним напряжением. Из сказанного вытекает, что в настоящее время существует ограниченный набор доступных методов испытания пористых материалов. При этом потребность в испытаниях свойств пористых материалов является повышенной, так как проведенный анализ показывает, что не существует универсальных зависимостей для функций пористости, зависящих только от текущей плотности. Их вид существенно отличается для разных материалов и их смесей, т.е. они подлежат экспериментальному определению. Таким образом, задача разработки новых методов испытаний механических свойств некомпактных материалов, доступных для применения в исследовательской и технологической практике, и методик их проведения является актуальной и необходимой, во-первых, для устранения недостатка при выборе методов испытаний, а, во-вторых, - для получения оперативной и достоверной информации о свойствах различных материалов.