Совершенствование методов расчета предельного формоизменения тонкостенных заготовок при изготовлении деталей летательных аппаратов

• Автор: Гермези Масуд
• Шифр специальности: 05.07.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 120 с. : ил.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ГЛАВА 1. ОБЗОР СПОСОБОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ И МЕТОДОВ

РАСЧЕТА ПРЕДЕЛЬНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ

1.1. Обзор способов производства деталей ЛА

1.1.1. Основные понятия

1.1.2. Технологичность конструкции изделия

1.1 .3. Совершенствование авиационной техники за счет новых материалов

1.2 Конструкторско-технологический анализ деталей планера

1.3 Типовые процессы изготовления деталей планера

1.4 Методы расчета предельных деформаций при изготовлении деталей

1.4.1. Энергетические критерии. Критерий положительности добавочных нагрузок и критерий положительности работ добавочных нагрузок
1.4.2. Кинкматические критерии предельного деформирования
1.5. Выводы
1.6. Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ПРЕДЕЛЬНОГО
ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ЗАГОТОВОК
2.1. Исходные уравнения
2.2. Решение задачи предельного деформирования для плоской заготовки
2.2.1. Расчет предельных деформаций по кинематическим критериям
2.2.2. Расчет предельных деформаций по критерию образования трещины
2.2.3. Расчет предельных деформаций по энергетическим критериям
2.3. Решение задачи предельного деформирования для осесимметричной
оболочки
2.3.1. Расчет предельных деформаций при формовке по кинематическим
критериям

2.3.2. Расчет предельных деформаций при формовке по энергетическим критериям
2.3.3. Сопоставление проведенных расчетов предельных деформаций с известными результатами
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРЕДЕЛЬНОГО
ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ЗАГОТОВОК
3.1. Условия проведения экспериментов
3.2. Исследование механических свойств листовых заготовок
3.3. Исследование процесса формовки листовых заготовок
3.4. Исследование влияния технологических факторов на предельные
возможности процесса формовки
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
Список литературы
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Геометрические величины
Н - длина заготовки;
Ь - ширина заготовки;
Б - толщина стенки заготовки;
Бо - исходная толщина стенки заготовки; р - текущий радиус детали (координата); рс - текущий радиус заготовки (координата); а - половина центрального угла детали; ас - половина центрального угла заготовки;
Ь - высота детали (заготовки);
Я« - окружной радиус детали (заготовки);
Я,„ - меридиональный радиус детали (заготовки); гт - радиус матрицы;
Д/ - величина утяжки фланца в очаг деформации;
1,2,3 - прямоугольные координаты;
т, 0, п - координаты при осесимметричном деформировании оболочек;
Бо - исходная площадь поперечного сечения заготовки;
Б - площадь поперечного сечения заготовки;
Д - Бтіп / Бтах - показатель разнотолщинности исходной заготовки. Напряжения, силы, моменты
р - внешние силы;
q - внешнее давление;
сГ[,(Т2,£Тз - главные нормальные напряжения;
- напряжение текучести;
Сті - интенсивность напряжений;
К, п - параметры экспериментальной кривой упрочнения материала,
получаемые в результате ее аппроксимации функцией а5 =Кє";
М - момент внешних сил;

Осуществим решение (2.29) методом численного интегрирования (по Эйлеру) в последовательности:
Нг)с1Нь
82=81+^1, Hl)dH2; (2.30)
З^пп+^п.ь Hп.|)dHп;
где Б; - толщина стенки 1-го элемента плоской заготовки; Бг, Нг - начальные (граничные) условия - соответственно толщина стенки и длина граничного элемента; 6Н, - шаг интегрирования.
По рассчитанному распределению толщины стенки получаемой детали определяются деформации £[, 62, е-з и напряжения а и о2, 0зРасчет будем производить с учетом непостоянства показателя деформационного упрочнения «п».
Экспериментальные исследования различных авторов [32, 59 и др.] показывают, что общепринятая аппроксимация кривой упрочнения материала в координатах: - е, (где
сг5 ~ напряжение текучести; е; - интенсивность деформаций) в виде степенной зависимости (2.20) является достаточно приближенной.
Из опыта известно, что способность материалов к деформационному упрочнению при холодной пластической деформации и интенсивность этого упрочнения снижаются с увеличением степени деформации (рис.2.3).
Рис. 2.3. Кривые упрочнения при сдвиге сжатием [59]:
1- медьМ1 (лист 1,0мм); 2-Д16АМ (лист 1,5 мм)
Это говорит о том, что в деформируемом металле происходят необратимые изменения механических свойств и интенсивность этих изменений различна для разных материалов. Это явление можно рассматривать как некий «дефект», который возникает в