Физико-механический анализ течения труднодеформируемых металлов и разработка на его основе режимов холодной прокатки фольг

• Автор: Фомин, Сергей Германович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 254 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

1. В в е д е н и е

2. Физикомеханический анализ сопротивления металлов упругой, вязкой и пластической деформациям. Состояние вопроса.

2.1. Классификация реологических уравнений деформируемых металлов П

2.2. Статистические реологические уравнения деформируемых металлов

2.3. Экспериментальные методы определения сопротивления металлов деформированию .

2.4. Применение теории управления к анализу процессов деформирования металлов .

2.5. Элементарные физикомеханические модели деформируемых сред и возможности их синтеза
2.6. Физические предпосылки для построения обобщенных вероятностных моделей деформирования

2.7. Структура модели упруговязкопластического механизма деформирования металлов

2.8. Применение реологических уравнений в процессах ОВД. Выводы .

3. Одномерные реологические модели и экспериментальное определение параметров реологических уравнений
3.1. Одномерные вероятностные реологические модели
3.2. Обобщенный подход к механическим испытаниям
3.3. Определение параметров упруговязкого материала при гармоническом воздействии
3.4. Определение параметров упруговязкого материала из
стр,
опытов на релаксацию.
3.5. Определение параметров упруговязкого материала при опытах на растяжение.
3.6. Определение параметров упругопластического материала по опытам на растяжение.
3.7. Определение параметров упруговязкопластического материала
3.8. Обоснование выбора аппаратуры и вида входного сигнала для механических испытаний
3.9. Подготовка образцов и проведение испытаний на растяжение
3 Экспериментальное определение статических функций распределения.
3 Экспериментальное определение плотности вероятности времен релаксаций
3 Анализ полученных результатов. Выводы.
4. Статистическая интерпретация реологических уравнений.
4.1. Статистические характеристики реологических уравнений. .
4.2. Определение вида функции плотности вероятности распределения безразмерных пределов текучести.
4.3. Определение вида функции плотности вероятности распределения времен релаксаций
4.4. Определение параметров статистических функций безразмерных пределов текучести.
4.5. Определение параметров статистических функций при помощи вероятностной бумаги .
4.6. Проверка гипотез о законе распределения.
4.7. Выводы по главе
5.Реологические уравнения и процессы обработки металлов давлением
. Простое деформирование металлов.
5.2. Простое нагружение и простая разгрузка упругопластического металла с упрочнением
5.3. Повторное нагружение
5.4. Характеристики металла при развитых пластических деформациях
5.5. Простая нагрузка, разгрузка и повторное нагружение упруговязких металлов
5.6. Характеристики упруговязкого металла при установив. шемся течении.
5.7. Простое деформирование металла, подчиняющегося реологическому уравнению для упруговязкопластической среды
5.8. Выводы по главе.
6. Контактная задача теории холодной прокатки тонких лент
и фолы1 при малых упругонеобратимых деформациях
6.1. Контактные задачи теории холодной прокатки.
6.2. Приведение системы малых упругонеобратимых деформаций к уравнениям теории упругости.
6.3. Осесимметричная контактная задача для полосы.
6.4. Смешанная задача для упругой полосы
6.5. Смешанная задача для упругого штампа.
6.6. Решение контактной задачи для полосы с учетом упругих деформаций штампа
6.7. Решение контактной задачи с использованием аппроксимирующих функций.
6.8. Вдавливание упругого цилиндра в упругую полосу.


5
5
6.8.1. Построение решения через вспомогательную функцию.
6.8.2. Распределение напряжений в области контакта.
6.8.3. Суммарное давление цилиндра на полосу
6.8.4. Вертикальное перемещение цилиндра.
6.8.5. Упругие перемещения границы цилиндра.
6.8.6. Упругие перемещения на грани полосы
6.9. Выводы
7. Расчет параметров процесса холодной прокатки тонких фольг и экспериментальная проверка
7.1. Расчет параметров процесса холодной прокатки фольг.
7.1.1. Методика расчета силовых и кинематических параметров холодной прокатки фольг .
7.1.2. Усилие прокатки 2,
7.1.3. Общая деформация полосы.2,
7.1.4. Пластические деформации полосы
7.1.5. Выкатываемоеть полосы.
7.1.6. Расчет числа проходов между отжигами 2,
7.2. Экспериментальное определение параметров холодной
прокатки.
7.2.1. Методика проведения эксперимента при прокатке
фольги на поджатых валках.
7.2.2. Подготовка и проведение эксперимента
7.3. Внедрение результатов работы в промышленность
7.4. Выводы по главе
8. Заключение.
Л и т е р а т у р а.
Приложения Г
I. ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Все реальные металлы обладают основными свойствами вязкостью, упругостью, пластичностью, которые проявляются различно в конкретных средах . При выводе реологических уравнений авторы обычно основываются на этих важнейших свойствах, заменяя их механическими аналогами. Эти механические аналоги получили название реологических моделей материала . Реологической моделью упругого материала является упругая пружина, именуемая в реологии элементом 1ка. Для вязкого материала реологической моделью служит демпфер вязкого трения или элемент Ньютона. Для пластического материала в качестве реологической модели применяют демпфер сухого трения, называемый элементом СенВенана. Комбинируя эти элементы, можно описывать материалы со сложными реологическими свойствами. Данное уравнение дает лишь качественное описание поведения реальных тел под нагрузкой и мало согласуется с опытом в количественной оценке ползучести . Комбинируя в различных сочетаниях вязкие и упругие элементы, можно составить более сложные реологические модели, которые более полно отражают поведение реальных твердых тел под нагрузкой. Это уравнение качественно верно описывает поведение металла при деформации, а в некоторых случаях расчет по ним дает неплохое совпадение с опытными данными. Расчет по этому уравнению показывает удовлетворительную сходимость с опытными данными. Многообразие факторов, влияющих на реологическое поведение металлов при деформировании, обуславливает большое количество реологических уравнений релаксационного типа. Выбор того или иного типа уравнения определяется конкретными технологическими параметрами процесса обработки металлов и развитием деформационных характеристик процесса во времени. Все реальные твердые тела, используемые в технике, обладают определенной структурой. Обычный металл представляет собой сложное структурное строение. В зависимости от уровня рассмотрения его можно представить состоящим из большого числа кристаллитов различного свойства, ориентированных произвольным и сложным образом и взаимодействующих между собой. АбВНбт. Теории, рассматривающие в той или иной степени внутреннюю структуру неоднородных твердых тел, оперируют понятием поликристаллических материалов, отвлекаясь от конкретной структурной неоднородности реального твердого тела ,. Учет большого количества факторов, действующих на микроскопическом и субмикроскопическом уровнях, невозможен без привлечения аппарата теории вероятности и математической статистики для описания поведения поликристаллических тел. При построении статистических реологических уравнений используются, в основном, два подхода. Первый подход основан на классических законах и представлениях механики сплошной среды с введением дополнительных соотношений, определяющих вероятностное поведение микроструктуры поликристаллического тела. Кренера, связывающие отклонения напряжений и деформаций. Необходимо отметить, что использование макроскопических опытов для определения констант и функций, входящих в реологические уравнения, позволяет определенным образом учитывать имеющуюся структуру и структурную неоднородность металлов. Обычная диаграмма растяжения образца дает связь между макроскопическими характеристиками растягивающей силой и деформацией, определяемыми на данной базе, интегрально отражающими наличие структуры, дефектов и сложного взаимодействия структурных элементов. Реологические определяющие уравнения, полученные с использованием данной методики, описаны в работах . При втором подходе к построению статистических реологических уравнений учитывается, что существует много явлений, определяемых наличием структуры металлов, которые не описываются, и в ряде случаев принципиально не могут описываться в рамках классических теорий . Наличие определенной структуры поликристаллических тел приводит к необходимости оперировать с некоторыми параметрами, имеющими размерность длины и зависящими от свойств и строения металла. Ь 1йА некоторый параметр, характеризующий размер минимальной области поликристаллического тела,которую можно считать однородной и изотропной по механическим свойствам.