Диссертация (1143892), страница 18

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 18)

Были принятыследующие характеристики материала: константы, характеризующие упругость:E = 120 ГПа (модуль Юнга),  = 0.35 (коэффициент Пуассона),  = 8900 кг/м3(плотность); параметры динамической кривой деформационного упрочнения: B= 480 МПа, m = 0.38 [77]; кулоновское трение со значениями коэффициента притрении покоя μ = 0.15 и при движении μ = 0.1.а)б)Рисунок 3.9 – Пути деформирования для отмеченных точек заготовки приразрушении в матрице с размерами отверстия 100х38 мм (а) и 100х50 мм (б) дляобразцов из меди М1122Таблица 3.2 – Компоненты тензора деформаций для трех форм матрицы (медь М1)21Форма отверстияматрицыh−̅3Круглое диаметром100 мм0.09±0.0060.72±0.12410.362±0.124 0.362±0.124Эллиптическое100х50 мм0.12±0.0080.54±0.1170.590.337±0.117 0.199±0.117Эллиптическое100х38 мм0.13±0.0050.45±0.0860.410.316±0.086 0.130±0.086α=12 Сталь 12Х18Н10ТТолщина листового образца из стали 12Х18Н10Т задавалась 0.55 мм.

Былиприняты следующие характеристики материала: константы, характеризующиеупругость: E = 198 ГПа (модуль Юнга),  = 0.29 (коэффициент Пуассона),  =7920 кг/м3 (плотность); параметры динамической кривой деформационногоупрочнения: B = 1250 МПа, m = 0.287; кулоновское трение со значениямикоэффициента при трении покоя μ = 0.15 и при движении μ = 0.1.а)б)Рисунок 3.10 – Пути деформирования для отмеченных точек заготовки приразрушении в матрице с размерами отверстия 100х38 мм (а) и 100х50 мм (б) дляобразцов из стали 12Х18Н10Т123Таблица 3.3 – Компоненты тензора деформаций для трех форм матрицы (12Х18Н10Т)Форма отверстияматрицыh−̅3Круглое диаметром100 мм0.26±0.020.74±0.16Эллиптическое100х50 мм0.34±0.03Эллиптическое100х38 мм0.36±0.03211210.370±0.160.370±0.160.48±0.170.560.308±0.170.173±0.170.42±0.1580.480.286±0.1580.137± 0.158α= Алюминий 5754 (1 мм)Толщина листового образца из алюминия 5754 задавалась 1 мм.

Былиприняты следующие характеристики материала: константы, характеризующиеупругость: E = 71 ГПа (модуль Юнга),  = 0.3 (коэффициент Пуассона),  = 2660кг/м3(плотность);параметрыдинамическойкривойдеформационногоупрочнения: B = 414.65 МПа, m = 0.259; кулоновское трение со значениямикоэффициента при трении покоя μ = 0.15 и при движении μ = 0.1а)б)Рисунок 3.11 – Пути деформирования для отмеченных точек заготовки приразрушении в матрице с размерами отверстия 100х38 мм (а) и 100х50 мм (б) дляобразцов из алюминия 5754124Таблица 3.4 – Компоненты тензора деформаций для трех форм матрицы(алюминий 5754)Форма отверстияматрицы−̅3hКруглое диаметром 0.49±0.014100 ммα=21120.717±0.08410.359±0.0840.359±0.084Эллиптическое100х50 мм0.63±0.060.459±0.1880.480.310±0.1880.150±0.188Эллиптическое100х38 мм0.66±0.0250.417±0.0730.380.303±0.0730.114±0.073 Алюминий 5754 (0.7 мм)Толщина листового образца из алюминия 5754 задавалась 0.7 мм.

Былиприняты следующие характеристики материала: константы, характеризующиеупругость: E = 71 ГПа (модуль Юнга),  = 0.3 (коэффициент Пуассона),  = 2660кг/м3(плотность);параметрыдинамическойкривойдеформационногоупрочнения: B = 414.65 МПа, m = 0.259; кулоновское трение со значениямикоэффициента при трении покоя μ = 0.15 и при движении μ = 0.1а)б)Рисунок 3.12 – Пути деформирования для отмеченных точек заготовки приразрушении в матрице с размерами отверстия 100х38 мм (а) и 100х50 мм (б) дляобразцов из алюминия 5754125Таблица 3.5 – Компоненты тензора деформаций для трех форм матрицы(алюминий 5754)21Форма отверстияматрицыh−̅3Круглое диаметром100 мм0.35±0.030.693±0.17210.347±0.172 0.347±0.172Эллиптическое100х50 мм0.45±0.0250.442±0.1110.490.296±0.111 0.146±0.111Эллиптическое100х38 мм0.48±0.0350.377±0.1560.390.271±0.156 0.106±0.156α=12 Алюминий 6061Толщина листового образца из алюминия 6061 задавалась 0.3 мм.

Былиприняты следующие характеристики материала: константы, характеризующиеупругость: E = 68.9 ГПа (модуль Юнга),  = 0.33 (коэффициент Пуассона),  =2700 кг/м3 (плотность); параметры динамической кривой деформационногоупрочнения: B = 424.65МПа, m = 0.228; кулоновское трение со значениямикоэффициента при трении покоя μ = 0.15 и при движении μ = 0.1а)б)Рисунок 3.13 – Пути деформирования для отмеченных точек заготовки приразрушении в матрице с размерами отверстия 100х38 мм (а) и 100х50 мм (б) дляобразцов из алюминия 6061126Таблица 3.6 – Компоненты тензора деформаций для трех форм матрицы (алюминий6061)21Форма отверстияматрицыh−̅3Круглое диаметром100 мм0.17±0.010.568±0.11810.284±0.118 0.284±0.118Эллиптическое100х50 мм0.21±0.020.381±0.1910.630.234±0.191 0.147±0.191Эллиптическое100х38 мм0.22±0.015 0.310±0.1370.410.220±0.137 0.090±0.137α=123.2.4.

Оценка расчетных FLDНа рисунках 3.14 – 3.19 показаны кривые FLD, которые были получены спомощью комплекса LS-DYNA, а также отмечены соответствующие точки FLD,полученные по предлагаемой методике. На рисунках 3.14 – 3.19 обозначения1 – верхняя кривая расчетной FLD (разрушение), 2 – нижняя кривая расчетнойFLD (начало потери устойчивости; на 20% ниже верхней кривой), 3 – точки FLD,полученныепопредлагаемойметодике,соединенныеспомощьюаппроксимации полиномиальной функцией.Первая главная деформацияFLD для латуни Л68 (0.24 мм)0.60.510.40.32y = -0.3686x2 + 0.3572x + 0.30820.230.10.00.00.10.20.3Вторая главная деформация0.4Рисунок 3.14 – Кривые расчетных FLD (1 и 2) и отмеченные точки (3),полученные по предлагаемой методике для материала латунь Л68 толщиной 0.24 ммПервая главная деформация127FLD для меди М1 (0.2 мм)0.60.510.420.30.2y = -0.3578x2 + 0.3756x + 0.274630.10.00.00.10.20.3Вторая главная деформация0.4Первая главная деформацияРисунок 3.15 – Кривые расчетных FLD (1 и 2) и отмеченные точки (3),полученные по предлагаемой методике для материала медь М1 толщиной 0.2 ммFLD для стали 12Х18Н10Т (0.55 мм)0.510.40.320.2y = -0.1134x2 + 0.3917x + 0.23930.130.00.00.10.20.3Вторая главная деформация0.4Рисунок 3.16 – Кривые расчетных FLD (1 и 2) и отмеченные точки (3),полученные по предлагаемой методике для материала сталь 12Х18Н10Т толщиной0.55 ммПервая главная деформацияFLD для алюминия 5754 (1 мм)0.60.510.420.30.2y = -0.1491x2 + 0.297x + 0.27020.130.00.00.10.20.3Вторая главная деформация0.4Рисунок 3.17 – Кривые расчетных FLD (1 и 2) и отмеченные точки (3),полученные по предлагаемой методике для материала алюминий 5754 толщиной 1 мм128Первая главная деформацияFLD для алюминия 5754 (0.7 мм)0.50.410.320.2y = -0.1624x2 + 0.3439x + 0.247430.10.00.00.10.20.3Вторая главная деформация0.4Рисунок 3.18 – Кривые расчетных FLD (1 и 2) и отмеченные точки (3),полученные по предлагаемой методике для материала алюминий 5754 толщиной 0.7 ммПервая главная деформацияFLD для алюминия 6061 (0.3 мм)0.50.410.320.20.13y = -0.3581x2 + 0.4411x + 0.18220.00.00.10.20.3Вторая главная деформация0.4Рисунок 3.19 – Кривые расчетных FLD (1 и 2) и отмеченные точки (3),полученные по предлагаемой методике для материала алюминий 6061 толщиной 0.3 ммВидно, что полученные точки лежат ниже расчетной кривой FLD.

Этосвязано с методом испытаний и скоростью, при котором происходит разрушениеобразца. Выбранный метод испытаний позволяет получать динамическую FLD,для которой возможно снижение, относительной квазистатической FLD [18].3.2.5. Применение FLD для прогнозирования складкообразования инарушения сплошностиПрименимость использования FLD для прогнозирования критическихпараметров рассматривалась на примере вытяжки-формовки заготовок из латуни129Л68. В проводимых расчетах импульс давления задавался зависимостью (2.1) сотносительным временем нарастания давления t* = 0.3.На рисунках 3.20, а и 3.21, а показаны заготовки, полученныеэкспериментально, на рисунках 3.20, б и 3.21, б – формы заготовок, полученныепри компьютерных расчетах.а)б)Рисунок 3.20 – Заготовка из латуни Л68, полученная методом традиционнойЭГИ вытяжки-формовки (а) и компьютерный расчет процесса традиционной ЭГИвытяжки-формовки заготовки из латуни Л68 с визуализацией складкообразования (б)а)б)Рисунок 3.21 – Заготовка из латуни Л68, разрушенная в процессе традиционнойЭГИ вытяжки-формовки (а) и компьютерный расчет процесса традиционной ЭГИвытяжки-формовки заготовки из латуни Л68 с применением избыточногоамплитудного давления (б)130На фланце заготовок видно складкообразование.

Полученная компьютернаямодель позволяет определить количество складок, их высоту и форму. Прирассмотрении фланцевой части модели и реальной заготовки можно отметитьповторение паттернов складок: V-образных и прямых.Кроме того, конечно-элементный комплекс LS-DYNA позволяет спомощью FLD проводить анализ деформированного состояния заготовки. Нарисунке 3.21, а. показана латунная заготовка с нарушением сплошностиматериала в купольной части, полученная экспериментально; на рисунке 3.22, б– заготовка, полученная при компьютерных расчетах. На рисунке 3.22, б видно,что на купольной части заготовки отмечена красная зона. Согласно Formabilitykey программы постпроцессора данная зона соответствует зоне образованиятрещин и разрывов.Если рассмотреть FLD (рисунок 3.22) для указанных вариантов расчета(рисунок 3.20, б и рисунок 3.21, б), можно отметить как расположениедеформации относительно FLD соотносится с получаемыми результатами.а)б)Рисунок 3.22 – Диаграмма предельных деформаций для вариантов расчета безразрушения (а) и с разрушением заготовки (б): «*» – зона складкообразования,«X» – зона вероятного складкообразования, «+» – зона нормальногоформообразования, «Δ» – зона выраженного утонения металла, «0» – зона рискатрещинообразования, «[]» – зона нарушения сплошности131Левая часть диаграммы (кривая Гудвина) используется для анализавероятности складкообразования; правая часть диаграммы (кривая Келлера)применяется для прогнозирования разрушения заготовки.Таким образом, при корректном задании начальных параметров, конечноэлементный комплекс LS-DYNA позволяет прогнозировать вероятностьскладкообразования на фланце заготовки и нарушения сплошности материала.При проектировании процессов ЭГИ необходимо ориентироваться понижней кривой расчетной FLD.3.3.

Характеристики

Список файлов диссертации