Моделирование повреждаемости материала при пластическом сжатии

• Автор: Ву Хай Ха
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 117 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ПРОЦЕССЫ ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ПОВРЕЖДАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ (ОБЗОР)
1.1. Методы исследования процессов пластического формоизменения материала
с учетом повреждаемости
1.2. Методы исследования пластической повреждаемости деформируемых материалов
1.3. Постановка задачи деформационной исследования
2. ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ ПЛАСТИЧЕСКОГО ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ С УЧЕТОМ ДЕФОРМАЦИОННОЙ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ
2.1. Основные уравнения пластического формоизменения повреждаемых материалов
2.2. Кинетическое уравнение для прогнозирования пластической повреждаемости
2.3. Основные уравнения при анализе процессов деформирования осесимметричных изделий
2.4. Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИОННОЙ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОМ СЖАТИИ
3.1. Постановка эксперимента
3.2. Методика обработки экспериментальных данных
3.3. Экспериментальное определение материальных функций
3.4. Экспериментальный анализ повреждаемости при переменном напряженно-
деформированном состоянии
3.4.1. Построение диаграммы пластичности

3.4.2. Моделирование влияния гидростатического напряжения
3.5. Выводы
4. КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПЛАСТИЧЕСКОГО ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ ПОВРЕЖДАЕМОГО МАТЕРИАЛА ПРИ СЖАТИИ
4.1. Методика проведения численного исследования и моделирования НДС при пластическом сжатии
4.2. Анализ НДС материала процесса пластического сжатия на базе программы Deform 3D
4.2.1. Исследование и моделирование процесса пластического сжатия
4.2.2. Исследование и моделирование процесса обратного холодного
выдавливания
4.3 Прогнозирование повреждаемости материала при пластическом сжатии на базе программы Deform 3D
4.4. Сравнение расчетов повреждаемости материала при пластическом сжатии и обратном выдавливании
4.4.1 .Сравнение расчетов повреждаемости материала при пластическом сжатии и обратном выдавливании с разными материалами
4.4.2 Сравнение расчетов повреждаемость материала при пластическом сжатии по двум критериям
4.5. Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время Социалистическая Республика Вьетнам уверенно идёт по пути развития экономики и прикладной науки. Современная техника предъявляет высокие требования к эксплуатационным свойствам деталей машин и технологии машиностроения. Механика деформируемого твердого тела создает научно-методологическую основу для решения многих технических задач машиностроения как важнейшей отрасли экономики страны.
Возрастающие требования к эксплуатационным свойствам деталей, получаемых методами пластического деформирования, требуют включения в число технологических параметров, наряду с механическими характеристиками, структурных характеристик деформируемых материалов, влияющих на эксплуатационные свойства готовых деталей. К структурным параметрам, существенно влияющим на качество и эксплуатационные свойства обрабатываемых давлением деталей, относятся в первую очередь характеристики поврежденности материала микродефектами деформационного происхождения.
Известно, что основным фшзическим механизмом повреждаемости металлов при конечных пластических деформациях является порообразование. Экспериментально установлено, что рост и коалесценция пор в условиях пластической деформации описываются их пластической дилатансией -необратимым изменением их объема. Определяющие соотношения современной механики повреждаемости строятся на подобном эффекте дилатансии пор (как мезоэлементов деформируемого материала). Поэтому исследование и моделирование повреждаемости материала в процессах пластического деформирования с учетом изменения объема пор являются актуальными.
Исследованию процессов пластического деформирования с использованием концепции повреждаемости посвящены работы российских ученых

Метод основан на отображении зон текучести в девиаторном пространстве напряжений с помощью дополнительных условий для направляющего девиатора [49], не накладывающих ограничений на фазу напряжений и скоростей деформации. Последующий направленный к точному решению итерационный процесс интерпретируется как вращение образующей поверхности текучести вокруг гидростатической оси до момента, когда условие градиентности скоростей деформации удовлетворяется с заданной точностью. Анализ ряда нестационарных процессов пластического формоизменения показал, что метод обеспечивает быструю сходимость решения в напряжениях и скоростях [49,50].
Введём в рассмотрение специальное изображающее пространство параметров тг, т2, тд, (р, образующих симметричную структуру для
инвариантов направляющего девиатора Оа [81]. Линейный и квадратичный инварианты
Компоненты тензора напряжений выражаются через параметры тг, т2, тд, (р следующим образом [81]:
Trz = Tsme cos 2(p.
Знак разности напряжений, входящий в зависимости (2.14), зависит от вида технологических операций.
(2.35)