Теория обработки металлов давлением (Власов А.В. - Теория обработки металлов давлением)

Московский государственный технический университетим. Н.Э.БауманаКафедра «Технологии обработки давлением»Власов А.В.Теория обработки металлов давлениемУчебное пособие по курсу лекций«Теория обработки металлов давлением»в 5,6,9 семестре для студентов специальности 150201Москва 2009 г.Оглавление1. Теория напряженного состояния .................................................................... 61.1.1.2.1.3.1.4.1.5.1.6.1.7.1.8.1.9.1.10.1.11.1.12.1.13.1.14.1.15.Основные гипотезы механики сплошных сред ............................................... 6Внешние силы и напряжения ............................................................................ 7Напряжения в координатных площадках.

Индексация. Правило знаков ..... 8Напряженное состояние в точке ..................................................................... 10Закон парности касательных напряжений ..................................................... 12Тензор напряжений........................................................................................... 13Главные нормальные напряжения. Инварианты тензора напряжений .......

16Элипсоид напряжений...................................................................................... 19Разложение тензора напряжений на шаровой тензор и девиатор................ 21Максимальные касательные напряжения....................................................... 23Октаэдрические напряжения ........................................................................... 26Интенсивность напряжений ............................................................................ 28Диаграммы напряжений Мора ........................................................................ 29Дифференциальные уравнения равновесия (движения)...............................

37Дифференциальные уравнения равновесия для осесимметричногонапряженного состояния ................................................................................. 391.16. Плоское деформированное и плоское напряженное состояния .................. 421.17. Приближенные уравнения равновесия в анализе формоизменяющихопераций листовой штамповки....................................................................... 471.18. Вопросы для самопроверки .............................................................................

522. Теория деформированного состояния.......................................................... 542.1.2.2.2.3.2.4.2.5.Описание движения сплошной среды. Переменные Эйлера и Лагранжа. . 54Понятие деформации, виды деформации....................................................... 56Компоненты перемещений и малых деформаций......................................... 57Тензор деформаций. .........................................................................................

62Интенсивность деформаций, максимальные сдвиговые и октаэдрическиедеформации....................................................................................................... 652.6. Истинные деформации. Приращения деформаций....................................... 672.7. Закон постоянства объема при пластической деформации.......................... 702.8. Условие совместности деформаций.

.............................................................. 712.9. Скорости деформации и скорости деформирования .................................... 722.10. Схемы напряженного и деформированного состояний. Механическаясхема деформации............................................................................................ 742.11.

Зависимости между напряжениями и деформациями в упругой области.Обобщенный закон Гука ................................................................................. 792.12. Экспериментальное определение напряжений по результатамтензометрирования........................................................................................... 823. Основы теории пластичности .......................................................................

873.1.3.2.3.3.3.4.3.5.Введение. ........................................................................................................... 87Модели сплошных сред, применяемые в обработке давлением.................. 88Основные закономерности пластической деформации при одноосномрастяжении........................................................................................................ 94Кривая упрочнения. Гипотеза единой кривой............................................... 97Использование опытов на сжатие для построения кривых упрочнения.

... 9923.6.3.7.3.8.3.9.3.10.3.11.3.12.3.13.3.14.3.15.3.16.3.17.3.18.3.19.3.20.3.21.3.22.3.23.3.24.Свойства кривых упрочнения в точке, соответствующей моментуобразования шейки в опытах на растяжение............................................... 101Аппроксимация кривых упрочнения 1-го рода ........................................... 102Аппроксимация кривых упрочнения 2-го рода ...........................................

104Аппроксимация кривых упрочнения 3-го рода ........................................... 106Переход тела в пластическое состояние. Условия состояния пластичностиТреска и Мизеса. ............................................................................................

107Физический смысл условия пластичности Губера-Мизеса........................ 111Влияние среднего главного напряжения на переход в пластическоесостояние......................................................................................................... 115О выборе закона контактного трения при анализе технологическихопераций обработки давлением. ................................................................... 119Геометрическая интерпретация процесса нагружения упрочняемых тел.Виды упрочнения.

.......................................................................................... 123Физические уравнения связи между напряжениями и деформациями..... 128Теория пластического течения...................................................................... 129Теория малых упруго-пластических деформаций (деформационная теорияпластичности).

................................................................................................ 134Постулат Друкера. Ассоциированный закон течения. ............................... 139Основное энергетическое уравнение............................................................ 141Обобщение основного энергетического уравнения на случай разрывныхполей и внешнего трения...............................................................................

145Действительные и возможные поля скоростей и напряжений. ................. 146Статическая теорема теории пластичности (теорема о нижней оценке) .. 148Кинематическая теорема теории пластичности (теорема о верхней оценке).......................................................................................................................... 150Разрушение материалов при развитых пластических деформациях......... 1524. Методы решения технологических задач обработки давлением ............

1574.1.4.2.4.3.Основные задачи теоретического анализа и классификация методоврешения технологических задач обработки давлением............................. 157Решение задачи о пластическом равновесии трубы методоминтегрирования уравнений равновесия совместно с условиемпластичности. .................................................................................................

160Инженерный метод......................................................................................... 1674.3.1Общие положения инженерного метода .........................................................1674.3.2Осадка цилиндрической заготовки с постоянным контактным трением ....1714.3.3Осадка цилиндрической заготовки с переменным трением на контакте ....1774.3.4Зоны трения при осадке для произвольных размеров поковки. ...................1824.3.5Выбор кузнечно-штамповочного оборудования для выполнения осадки...1854.3.6Осадка прямоугольной полосы неограниченной длины.

..............................1874.3.7Определение технологической силы, необходимой для осуществленияоперации протяжка............................................................................................................1904.3.8Удельная сила деформирования при открытой прошивке............................1944.3.9Очаг деформации при вытяжке цилиндрического стакана из круглойзаготовки. ...........................................................................................................................2004.3.10Анализ напряженного состояния во фланце при вытяжке цилиндрическогостакана.

2024.3.11Определение силы деформирования и работы деформации при вытяжке..20434.3.12Анализ деформированного состояния во фланце при вытяжкецилиндрического стакана. ................................................................................................2054.3.13Влияние физических процессов на кромке матрицы и изменения толщиныфланца на силу вытяжки...................................................................................................2074.3.14Предельный коэффициент вытяжки.

...............................................................2084.3.15Учет упрочнения при определении предельного коэффициента вытяжки на1-м переходе.......................................................................................................................2094.3.16Деформированное состояние при гибке моментом широкой заготовки .....2134.3.17Напряженное состояние при гибке моментом широкой заготовки (решениебез учета упрочнения) .......................................................................................................2164.3.18Влияние относительного радиуса изгиба на величину радиальныхнапряжений и взаимное положение характерных поверхностей.

................................2184.3.19Изгибающий момент при гибке моментом широкой заготовки ...................2204.3.20Учет упрочнения при гибке моментом широкой полосы..............................2214.3.21Минимальная допустимая величина внутреннего радиуса изгиба. .............2264.3.22Пружинение при гибке. Остаточные напряжения и деформации ................2274.4.4.5.Энергетические методы решения. ................................................................