Совершенствование гранично-элементных расчетов процессов объемной штамповки

• Автор: Вовченко, Арменак Владимирович
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 228 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ВОЗМОЖНОСТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ РАСЧЁТОВ
ПРОЦЕССОВ ОБЪЁМНОЙ ШТАМПОВКИ
1.1 Анализ методов расчёта формоизменения и силовых параметров в
процессах объёмной штамповки
1.2 Математическое моделирование и расчёты процессов объёмной штамповки на основе решения прямых и обратных задач формо
изменения
1.3 Оптимизационные задачи процессов объёмной штамповки, осно
ванные на решении задач формоизменения
1.4 Выводы и постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Методика выполнения теоретических исследований
2.1.1 Разрешающие гранично-элементные уравнения
2.1.2 Расчётный алгоритм метода г раничных элементов
2.1.3 Алгоритм и методика многошаговой оптимизации
2.1.4 Структура вычислительной гранично-элементной программы
2.2 Методика выполнения экспериментальных исследований
2.2.1 Методика экспериментальных исследований в условиях плоской
деформации
2.2.2 Методика экспериментальных исследований в условиях осесим
метричной деформации
2.3 Методика геометрического отображения результатов расчёта средствами машинной графики.
2.4 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2.
ГЛАВА 3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ
МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОБЪЁМНОЙ ШТАМПОВКИ НА ОСНОВЕ ГРАНИЧНОЭЛЕМЕНТНЫХ РАСЧЁТОВ.
3.1 Учёт «особых» граничных точек и линейная аппроксимация неизвестных величин на граничном элементе.
3.2 Решение технологических задач с применением прямого моделирования.
3.2Л Моделирование процессов электровысадки утолщений.
3.2.2 Моделирование процессов объёмной штамповки.
3.2.3 Моделирование процессов прессования с активным действием сил трения.
3.3 Решение технологических задач с применением обратного моделирования.
3.4 Графическая иллюстрация результатов моделирования.
3.5 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.
ГЛАВА 4. РАСЧЁТ МЕТОДОМ ГРАНИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МНОГОШАГОВОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ ОБЪЁМНОЙ ШТАМПОВКИ.
4.1 Разностное представление уравнений, определяющих оптимизационную постановку задачи объёмной штамповки и выбор

управлений
4.2 Расчётная схема решения оптимизационной задачи
4.3 Результаты оптимизационного моделирования
4.4 Применение результатов оптимизаионных расчётов к совершенствованию технологии объёмной штамповки
4.5 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Акт промышленной апробации на ООО «Ростовский завод Специнструмента и Технологической Оснастки (СИиТО)»
Приложение 2. Акт промышленной апробации на ФГУП «Ростовский-на-Дону завод «РУБИН»»
Приложение 3. Данные гранично-элементных расчётов процессов электровысадки
Приложение 4. Данные прямого гранично-элементного моделирования процесса объёмной штамповки поковки «стойка» («РУБИН»)
Приложение 5. Данные гранично-элементных расчётов процессов прессования с активным действием сил трения
Приложение 6. Данные обратного гранично-элементного моделирования процесса объёмной штамповки поковки «стойка» («РУБИН»)
Приложение 7. Данные обратных гранично-элементных расчётов оптимизируемого процесса объёмной штамповки поковки «шестерня»
Приложение 8. Данные обратного гранично-элементного моделирования процесса объёмной штамповки поковки 31-1704-1 («СИиТО»)

1.3 Оптимизационные задачи процессов объёмной штамповки, основанные на решении задач формоизменения.
Разработка оптимизационных задач гибко-автоматизированных производств, основанных на процессах обработки металлов давлением (ОМД), наряду с организационно-техническими задачами включает и задачи, относящиеся непосредственно к технологии. В значительной мере это отражено в монографиях [73-77]. В доказательство сказанному, можно привести данные о критериях и ограничениях в задачах оптимизации режимов горячей листовой прокатки, в числе которых имеются ограничения по углу захвата и прочностными возможностями привода и рабочей клети ([75], стр.: 281-282). Получение обоснованных зависимостей для этих и других, аналогичных ограничений связано с углублённым анализом технологии процесса, в связи с чем видимо, авторы и включили в монографию по оптимизации главу, относящуюся к построению и анализу математических моделей процессов ОМД ([75], глава П, стр.: 78-164). В монографии [76] по гибким автоматизированным системам в кузнечно-штамповочном производстве вопросы исследования технологии с целью получения рациональных и оптимальных решений также нашли отражение, в частности, в вопросах, связанных с возможностью совершенствования технологии объёмной штамповки на основе решения обратных задач, по данным работы [29].
Рассмотрение возможностей построения оптимальных технологических решений в настоящее время выполняется с целью определения способов управления процессами ОМД, в частности, процессами объёмной штамповки. Кроме того, необходимо подчеркнуть то, что принятие оптимальных решений в технологии в настоящее время всё чаще основывается на строгих предпосылках математической теории управления и оптимизации с применением разных оптимизационных методов. Так в работе [78] приведены данные о задачах, решённых с применением принципа максимума Л.С.Понтрягина [79] - задача оп-