Создание методов математического моделирования и управления процессами трибоокислительного и диффузионного износа инструмента при механической обработке металлов

• Автор: Дементьева, Наталья Геннадьевна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 122 с.

Содержание
Введение.

Глава 1. Анализ процессов износа инструмента

при резании металлов. Цели и задами исследований.

1.1. Основные особенности контактных упругопластиче

ских деформаций при резании металлов.

1.2. Неустойчивость, термодинамические свойства

и принципы неоднородности пластической деформации

при резании металлов.

Глава 2. Уравнения определяющие динамику гетеро

генных реакций окисления на контактных поверхно

стях инструмента в связанной постановке.
2.1. Вывод определяющих уравнений.
2.2. Вывод кинетического уравнения гетерогенных реак
ций окисления на контактных поверхностях инструмента.
2.3. Осредненные дифференциальные уравнения гетеро
генных реакций окисления на контактных поверхностях
инструмента.
2.4. Критерий неустойчивости гетерогенных реакций окис
ления на контактных поверхностях инструмента для квази
стационарных процессов.
Глава 3. Критерии неустойчивости гетерогенных реак
ций окисления на контактных поверхностях инстру
мента.
3.1. Линеаризация системы дифференциальных уравнений
определяющих динамику гетерогенных реакций окисления
на контактных поверхностях инструмента.
3.2. Определение критериев неустойчивости гетерогенных
реакций окисления на контактных поверхностях инстру
мента. Глава 4. Оценка интенсивности трнбоокислнтельного и диффузионного иэносов на контактных поверхностях инструмента при механической обработке металлов. 4.1 Оценка интенсивности гетерогенных реакций
окисления на контактных поверхностях инструмента. 4.2 Оценка интенсивности диффузионных потоков
компонент инструментального материала на контактных
поверхностях инструмента
Заключение.
Список использованной литературы


В первых работах, посвященных изучению пластических деформаций [, , , , , ], в основном исследовались лишь внешние характеристики этого процесса: определялись усилия резания и трения, длина контакта, усадка стружки и т. Особую ценность в теории упругопластических деформаций представляют работы по исследованию напряженного деформированною состояния в зоне струж-кообразования и контактной зоне. По сути дела, эта задача сводится к тому, чтобы выписать основные уравнения динамики пластически деформируемого твердог о тела. Однако наши возможности в этой области знаний, т. В гидродинамике есть ряд достаточно надежных реологических соотношений, которые позволяют написать замкнутую систему дифференциальных уравнений. Эти уравнения, безусловно, сложны, но в принципе позволяют решить практически любую задачу о движении жидкости. В то же время в механике пластически деформируемого твердого тела до сих пор нет ни полных реологических соотношении, ни уравнений состояния, наличие которых позволило решать задачи также строго, как в гидродинамике и теории упругости. Модели сред для пластически деформируемых твердых тел позволяют в некоторых случаях (особенно для малых скоростей деформаций) получать достаточно близкие к действительности решения. Вопрос особенно усложняется, если речь идет о динамических задачах со значительными скоростями деформаций. Именно последнее обстоятельство является принципиальной особенностью процессов струж-кообразования с механизмами образования сливной, сегментной и элементной стружек, а также контактных пластических деформаций, так как общеизвестно, что скорость пластических деформаций при этих процессах может быть 6 = 5-6с'1 . Такое положение не случайно и объясняется тем, что пластическая деформация твердого тела определяется наличием различного рода дефектов (в основном дислокаций) - их зарождением, движением и взаимодействием. Поэтому успехи в развитии теории пластической деформации существенно зависят от уровня развития теории дислокаций. Вопросы же высокоскоростной динамики дислокаций (несмотря на достигнутый прогресс в этой области физики твердою тела работами В. Л. Инденбома, В. И. Альшица [7, 8]) разработаны весьма слабо. В результате область высокоскоростных пластических деформаций остается малоизученной, как в теоретическом, так и в экспериментальном аспектах. Таким образом, конечная цель исследований (в области высокоскоростных пластических деформаций вообще, и по проблемам упругопластических деформаций при резании металлов, в частности) написание достаточно точной и строгой системы дифференциальных уравнений динамики для пластически деформируемого твердого тела - еще весьма далека. Поэтому неудивительно, что на проблемы напряженного деформированного состояния в контактной зоне у многих исследователей сложились свои взгляды, иногда совершенно противоположные друг другу. Так, для примера, на рис 1. Как указывалось выше, всякая попытка осмыслить процессы упругопластических деформаций при резании металлов Приводит к необходимости обратиться к физике пластической деформации. Поэтому с нашей точки зрения, в задачах по определению закономерностей упругопластических деформаций необходимо понять и развить принципы, которые бы согласовались с общепринятыми выводами физической теории пластической деформации и, в частности, с теорией дислокаций. Еще в тридцатых годах Френкелем, при рассмотрении вопросов динамики дислокаций в модели Френкеля-Конторовой [], был сформулирован вывод о корреляции энергии покоя дислокации с твердостью материала по Бринелю, который подтвердился для целого ряда материалов, т. Из этих работ следует, что чем выше твердость, тем выше плотность дислокаций в материале. Известно, что в ударных волнах [, , ], в случае реализации теоретической прочности, образуется максимально возможная плотность дислокаций в металлах (№М2см’2), при этом наблюдается максимальное упрочнение и наибольший уровень твердости материала. Общеизвестная оценка Френкеля касательных напряжений для случая реализации теоретической прочности дает т « С/2л [, ] (где (7 — модуль сдвига). Следует отметить, что это значение касательных напряжений является максимально возможным для металлов до разрушения.