МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЦЕССАХ РОТАЦИОННОЙ КОВКИ

Авторы
Файлы

Тимофеев Д.Ю. Статья в формате PDF 737 KB

Применение деформационной теории позволяет решать задачу с учетом упругих объемных деформаций и оценить гидростатическое давление в пластической области. При этом сохраняется однозначная зависимость между перемещениями, деформациями, напряжениеми и усилиями, а решаемая система уравнений является линейной. Однако происходит искажение начальной конечно-элементной сетки. Поэтому необходимо производить вычисление матрицы жесткости, считая на каждом шаге решения в качестве исходной сетки полученную на предыдущем шаге, а оценку деформированного состояния проводить путем суммирования приращений и деформаций.

При решении задачи были приняты следующие граничные условия:

1. Грань АВ есть граница контакта материала и инструмента. В силу непроницаемости границ узлы, расположенные на этом отрезке, могут перемещаться в осевом направлении.

2. Элементы отрезка АС могут свободно перемещаться в осевом направлении. Перемещение этих элементов в радиальном направлении ограничивается оправкой.

3. Граница CF представляет собой внешнюю стенку трубчатой заготовки и перемещение элементов на ней обусловлено перемещением бойка.

4. Элементы отрезка BF неподвижны, ввиду того, что BF место крепления заготовки.

Исследовался процесс ротационной ковки заготовки из стали РА50 со степенью обжатия e = 0б2.

Исходными данными для расчета послужили следующие геометрические параметры: диаметр заготовки 20 мм, диаметр оправки 15 мм, длина заготовки 50 мм, толщина стенки 3 мм, угол конуса бойка 12°.

Рис. 1. Расчетная схема процесса ротационной ковки трубчатой заготовки на оправке:
1 - оправка; 2 - заготовка; 3 - боек; - направление перемещения

Рассматривалась ротационная ковка на оправке коротким бойком. Этот вариант предусматривает поэтапное деформирование заготовки бойками, длина которых меньше длины обжимаемого участка заготовки (рис. 2).

а б в

Рис. 2. Положение элементов 3 и 4 в расчетной схеме ротационной ковки на оправке коротким бойком:
а - первый этап нагружения; б - перемещение бойка; в - второй этап нагружения

Результаты исследования показали, что картина напряженного состояния на каждом новом этапе нагружения, соответствующему одному удару бойка, в рассматриваемых областях (элемент 1, 2, см. рис. 2) носит сложный хаpaктер. Осевые и радиальные напряжения на внешней поверхности из зоны сжатия переходят в зону растяжения. На внутренней стенке также происходит переход осевых напряжений из зоны растяжения в зону сжатия, однако в момент касания оправки в элементах внутренней стенки заготовки осевое напряжение начинает резко уменьшаться, а радиальное напряжение становится растягивающим.

Анализ остаточных напряжений показывает, что на внешней стенке заготовки присутствуют сжимающие тангенциальные и радиальные, а также осевые растягивающие напряжения. На внутренней стенке осевые и тангенциальные компоненты остаточных напряжений носят сжимающий хаpaктер, а радиальные отсутствуют.

Проведенное исследование позволяет утверждать, что пошаговое нагружение приводит к существенной неоднородности напряженно-деформированного состояния по длине заготовки, однако при этом сила процесса ковкиниже на 75 %, чем при ковке длинным бойком за один переход. Следует отметить также, что в отличие от безоправочной ротационной ковки, ротационная ковка на оправке хаpaктеризуется равным удлинением заготовки по обеим схемам нагружения.

Список литература

1. Семенов Е.И. Ковка и объемная штамповка. - М.: Высшая школа, 1972. - 352 с.

НЕГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ ОДИН ИЗ ПУТЕЙ РЕШЕНИЯ СОЦИАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ

Статья в формате PDF 140 KB...

13 06 2026 13:30:51

ФАКТОРЫ ПЕРСИСТЕНЦИИ STAPHYLOCOCCUS AUREUS И KLEBSIELLA PNEUMONIAE, ВЫДЕЛЕННЫХ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ НОЗОЛОГИЧЕСКИХ ФОРМАХ ЗАБОЛЕВАНИЯ

Статья в формате PDF 84 KB...

12 06 2026 21:16:47

Реализация акмеологической направленности подготовки специалистов на базе новых информационных технологий

Статья в формате PDF 123 KB...

11 06 2026 12:25:37

Профилактика предэкзаменационного стресса у младших школьников посредством программы «В 5-й класс без стресса»

Статья в формате PDF 304 KB...

10 06 2026 22:35:52

ПРИМЕНЕНИЕ ИНУЛИНА И СТЕВИИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ РЕЦЕПТУР ПРОДУКТОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

Статья в формате PDF 101 KB...

09 06 2026 16:54:55

ЛОГИСТИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ В ЗЕМЛЕДЕЛЬЧЕСКОЙ МЕХАНИКЕ

Статья в формате PDF 664 KB...

08 06 2026 2:27:26

ПРОБЛЕМА АДАПТАЦИИ ПЕРВОКУРСНИКОВ К УЧЕБНОМУ ПРОЦЕССУ

Статья в формате PDF 136 KB...

07 06 2026 6:35:52

УСТОЙЧИВОСТЬ К СТРЕССУ У СТУДЕНТОВ РАЗЛИЧНЫХ ХРОНОТИПОВ

Статья в формате PDF 122 KB...

06 06 2026 15:17:36

МОДЕРНИЗАЦИЯ ТОЧЕЧНОГО МАССАЖА ПРИ ОБСТРУКТИВНОМ БРОНХИТЕ И БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЕ

Статья в формате PDF 91 KB...

05 06 2026 16:50:18

ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ЭТИЛЕНА НА ОСНОВЕ МЕТОДОВ ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОМБИНИРОВАНИЯ

Статья в формате PDF 103 KB...

04 06 2026 9:25:52

ПРОБЛЕМА ШУМА В СОВРЕМЕННОМ ГОРОДЕ

Статья в формате PDF 93 KB...

03 06 2026 6:10:22

ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СРЕДЫ РАЗРАБОТКИ FLOWCODE ПРИ СОЗДАНИИ ПРОГРАММ ДЛЯ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ

Статья в формате PDF 683 KB...

02 06 2026 18:38:31

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ЙОДСОДЕРЖАЩЕЙ ДОБАВКИ

Статья в формате PDF 134 KB...

01 06 2026 8:20:49

АРТЕРИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ И МЕТАБОЛИТЫ ОКСИДА АЗОТА В КОНДЕНСАТЕ ВЫДЫХАЕМОГО ВОЗДУХА У ЛИЦ ЮНОШЕСКОГО ВОЗРАСТА

Статья в формате PDF 102 KB...

31 05 2026 10:10:22

ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА НЕКУЛЬТИВИРУЕМЫХ ФОРМ ХОЛЕРНЫХ ВИБРИОНОВ

Приведенные материалы исследования позволяют заключить следующее. Изменения в диссимиляции глюкозы происходят еще до утраты клетками способности образовывать колонии на питательных средах. Уменьшение количества и замедление выхода радиоактивного углекислого газа в НФ холерных вибрионов, вероятно, связано с перестройкой метаболизма, проявляющемся в сдвиге его в сторону гликолиза и разрывом цепей цикла Кребса, хаpaктерным для хемолитоавтотрофов. Пребывание в условиях микрокосмов при низкой температуре индуцирует функционирования цикла Кальвина, что вероятно, обеспечивает клетку необходимыми пластическими материалами и способствует выживанию при отсутствии органических питательных веществ. ...