Исследование термоупругопластического контактного деформирования составных конструкций технологической оснастки

Представлен метод анализа термоупругопластического контактного деформирования составных конструкций на основе единого методологического подхода. В качестве численного метода используется метод конечных элементов. Рассмотрена задача определения напряженнодеформированного состояния одного класса соста...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2011
Main Authors: Бондарь, С.В., Лавинский, Д.В.
Format: Article
Language:Russian
Published: Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України 2011
Series:Проблемы прочности
Subjects:
Online Access:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/112778
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Исследование термоупругопластического контактного деформирования составных конструкций технологической оснастки / С.В. Бондарь, Д.В. Лавинский // Проблемы прочности. — 2011. — № 4. — С. 114-123. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-112778
record_format dspace
spelling irk-123456789-1127782017-01-28T03:02:50Z Исследование термоупругопластического контактного деформирования составных конструкций технологической оснастки Бондарь, С.В. Лавинский, Д.В. Научно-технический раздел Представлен метод анализа термоупругопластического контактного деформирования составных конструкций на основе единого методологического подхода. В качестве численного метода используется метод конечных элементов. Рассмотрена задача определения напряженнодеформированного состояния одного класса составных бандажированных матриц для полугорячего выдавливания. Приведены рекомендации относительно проектирования технологической оснастки. Наведено метод аналізу термопружнопластичного контактного деформування складених конструкцій на основі єдиного методологічного підходу. В якості числового методу використовується метод скінченних елементів. Розглянуто задачу визначення напружено-деформованого стану одного класу складених бандажованих матриць для напівгарячого видавлювання. Даються рекомендації щодо проектування технологічної оснастки. 2011 Article Исследование термоупругопластического контактного деформирования составных конструкций технологической оснастки / С.В. Бондарь, Д.В. Лавинский // Проблемы прочности. — 2011. — № 4. — С. 114-123. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 0556-171X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/112778 539.3 ru Проблемы прочности Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Научно-технический раздел
Научно-технический раздел
spellingShingle Научно-технический раздел
Научно-технический раздел
Бондарь, С.В.
Лавинский, Д.В.
Исследование термоупругопластического контактного деформирования составных конструкций технологической оснастки
Проблемы прочности
description Представлен метод анализа термоупругопластического контактного деформирования составных конструкций на основе единого методологического подхода. В качестве численного метода используется метод конечных элементов. Рассмотрена задача определения напряженнодеформированного состояния одного класса составных бандажированных матриц для полугорячего выдавливания. Приведены рекомендации относительно проектирования технологической оснастки.
format Article
author Бондарь, С.В.
Лавинский, Д.В.
author_facet Бондарь, С.В.
Лавинский, Д.В.
author_sort Бондарь, С.В.
title Исследование термоупругопластического контактного деформирования составных конструкций технологической оснастки
title_short Исследование термоупругопластического контактного деформирования составных конструкций технологической оснастки
title_full Исследование термоупругопластического контактного деформирования составных конструкций технологической оснастки
title_fullStr Исследование термоупругопластического контактного деформирования составных конструкций технологической оснастки
title_full_unstemmed Исследование термоупругопластического контактного деформирования составных конструкций технологической оснастки
title_sort исследование термоупругопластического контактного деформирования составных конструкций технологической оснастки
publisher Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
publishDate 2011
topic_facet Научно-технический раздел
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/112778
citation_txt Исследование термоупругопластического контактного деформирования составных конструкций технологической оснастки / С.В. Бондарь, Д.В. Лавинский // Проблемы прочности. — 2011. — № 4. — С. 114-123. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.
series Проблемы прочности
work_keys_str_mv AT bondarʹsv issledovanietermouprugoplastičeskogokontaktnogodeformirovaniâsostavnyhkonstrukcijtehnologičeskojosnastki
AT lavinskijdv issledovanietermouprugoplastičeskogokontaktnogodeformirovaniâsostavnyhkonstrukcijtehnologičeskojosnastki
first_indexed 2025-07-08T04:37:23Z
last_indexed 2025-07-08T04:37:23Z
_version_ 1837052141558038528
fulltext ÓÄÊ 539.3 Èññëåäîâàíèå òåðìîóïðóãîïëàñòè÷åñêîãî êîíòàêòíîãî äåôîðìèðî- âàíèÿ ñîñòàâíûõ êîíñòðóêöèé òåõíîëîãè÷åñêîé îñíàñòêè Ñ. Â. Áîíäàðü, Ä. Â. Ëàâèíñêèé Íàöèîíàëüíûé òåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò “Õàðüêîâñêèé ïîëèòåõíè÷åñêèé èíñòèòóò”, Õàðüêîâ, Óêðàèíà Ïðåäñòàâëåí ìåòîä àíàëèçà òåðìîóïðóãîïëàñòè÷åñêîãî êîíòàêòíîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ñîñòàâ- íûõ êîíñòðóêöèé íà îñíîâå åäèíîãî ìåòîäîëîãè÷åñêîãî ïîäõîäà.  êà÷åñòâå ÷èñëåííîãî ìåòî- äà èñïîëüçóåòñÿ ìåòîä êîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ. Ðàññìîòðåíà çàäà÷à îïðåäåëåíèÿ íàïðÿæåííî- äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ îäíîãî êëàññà ñîñòàâíûõ áàíäàæèðîâàííûõ ìàòðèö äëÿ ïîëó- ãîðÿ÷åãî âûäàâëèâàíèÿ. Ïðèâåäåíû ðåêîìåíäàöèè îòíîñèòåëüíî ïðîåêòèðîâàíèÿ òåõíîëîãè- ÷åñêîé îñíàñòêè. Êëþ÷åâûå ñëîâà: òåðìîóïðóãîïëàñòè÷åñêîå äåôîðìèðîâàíèå, êîíòàêòíîå âçàèìîäåéñòâèå, ïðî÷íîñòü, æåñòêîñòü, ìåòîä êîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ, òåïëî- ïåðåäà÷à, ñîñòàâíûå áàíäàæèðîâàííûå ìàòðèöû. Àêòóàëüíîñòü òåìû è ñîñòîÿíèå ïðîáëåìû. Ðàçâèòèå ìàøèíîñòðîåíèÿ íåâîçìîæíî áåç ïðèìåíåíèÿ ýêîíîìè÷íûõ ìåòîäîâ îáðàáàòûâàþùåãî ïðîèç- âîäñòâà. Òåõíîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû, îñíîâàííûå íà èñïîëüçîâàíèè ñâîéñòâ ïëàñòè÷íîñòè ìàòåðèàëîâ, îòëè÷àþòñÿ âûñîêîé ïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ è ýêîíî- ìè÷íîñòüþ, ÷òî îáóñëîâèëî èõ øèðîêîå ïðèìåíåíèå. Íàèáîëåå ýôôåêòèâíûì ìàëîîòõîäíûì ïðîöåññîì ÿâëÿåòñÿ îáðàáîòêà ìåòàëëîâ äàâëåíèåì (ÎÌÄ). Èñïîëüçîâàíèå ýòèõ ïðîöåññîâ ïîçâîëÿåò ïîëó÷àòü òî÷íûå çàãîòîâêè ñ ìèíè- ìàëüíûìè ïðèïóñêàìè íà ìåõàíè÷åñêóþ îáðàáîòêó, à â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ – ïðàêòè÷åñêè ãîòîâûå äåòàëè [1–4]. Îäíàêî ïðè èõ âíåäðåíèè, îñîáåííî ïðè îáðàáîòêå äåòàëåé èç òðóäíî äåôîðìèðóåìûõ ìåòàëëîâ, âîçíèêàþò ïðîáëåìû, ñâÿçàííûå ñ íåäîñòàòî÷íîé ïðî÷íîñòüþ è íàäåæíîñòüþ ýëåìåíòîâ îñíàñòêè. Êàê ñëåäñòâèå ýòîãî, íåîáõîäèìûì ñòàíîâèòñÿ ïðîâåäåíèå àäåêâàòíîãî ïðî÷- íîñòíîãî àíàëèçà ïðè ïðîåêòèðîâàíèè ýëåìåíòîâ îáîðóäîâàíèÿ [1–4]. Îñíîâíàÿ ÷àñòü àíàëèòè÷åñêèõ ìåòîäîâ ðàñ÷åòà ìàòðèö áàçèðóåòñÿ íà ôîðìóëàõ Ëàìå è ñâîäèòñÿ â èòîãå ê îïðåäåëåíèþ íàïðÿæåíèé â òîëñòî- ñòåííîì öèëèíäðå. Íàïðèìåð, â ðàáîòå [5] ðåøåíèå Ëàìå èñïîëüçóåòñÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ íåîáõîäèìîãî êîëè÷åñòâà áàíäàæåé. Ðåàëüíûå êîíñòðóêöèè ìàò- ðèö øòàìïîâ ìîãóò çíà÷èòåëüíî îòëè÷àòüñÿ îò òîëñòîñòåííûõ öèëèíäðîâ, è ïðèíèìàåìûå óïðîùåíèÿ çà÷àñòóþ ïðèâîäÿò ê íåâåðíûì ðåçóëüòàòàì. Òàêæå íåîáõîäèìî îòìåòèòü íàëè÷èå çîí êîíòàêòíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ, âëèÿíèå êî- òîðûõ ïðè ðàñ÷åòàõ àíàëèòè÷åñêèìè ìåòîäàìè ëèáî íå ó÷èòûâàåòñÿ, ëèáî ó÷èòûâàåòñÿ íå â ïîëíîé ìåðå. Ïîâûñèòü òî÷íîñòü ðàñ÷åòîâ, ó÷åñòü ìíîãèå ôàêòîðû, êîòîðûå íåëüçÿ áûëî ó÷åñòü àíàëèòè÷åñêèìè ìåòîäàìè, ìîæíî ñ èñïîëüçîâàíèåì ÷èñëåííûõ ìåòîäîâ àíàëèçà íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ (ÍÄÑ) ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèè. Îäíèì èç íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûõ ÷èñëåííûõ ìåòîäîâ ÿâëÿ- åòñÿ ìåòîä êîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ (ÌÊÝ).  íàñòîÿùåå âðåìÿ ñóùåñòâóþò óíè- © Ñ. Â. ÁÎÍÄÀÐÜ, Ä. Â. ËÀÂÈÍÑÊÈÉ, 2011 114 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 4 âåðñàëüíûå ÊÝ-ïðîãðàììíûå êîìïëåêñû ANSYS, COSMOS/M è äð., êîòîðûå ïîçâîëÿþò ðåøàòü çàäà÷è îïðåäåëåíèÿ ÍÄÑ ïðàêòè÷åñêè ëþáûõ êîíñòðóê- öèé. Òàêæå ñóùåñòâóþò ðàçðàáîòêè ÊÝ-ìåòîäîâ ðåøåíèÿ çàäà÷ ðàñ÷åòà è ïðîåêòèðîâàíèÿ ýëåìåíòîâ òåõíîëîãè÷åñêîé îñíàñòêè [6–8]. Îäíàêî ýòè ðàç- ðàáîòêè â òîé èëè èíîé ìåðå áàçèðóþòñÿ íà ïåðâîíà÷àëüíûõ óïðîùåíèÿõ êîíòàêòíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ, ïîâåäåíèÿ ìàòåðèàëà è ðàñïðåäåëåíèÿ òåìïå- ðàòóðû. Ïðåäëàãàåìûé íèæå ìåòîä ïîçâîëÿåò ðåøàòü çàäà÷è îïðåäåëåíèÿ ÍÄÑ èìåííî ñîñòàâíûõ êîíñòðóêöèé è èññëåäîâàòü êîíòàêòíîå âçàèìîäåéñò- âèå ýëåìåíòîâ. Ïðè÷åì ðåøåíèå çàäà÷è òåïëîïðîâîäíîñòè è òåðìîóïðóãî- ïëàñòè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ îäíîâðåìåííî áåç ñóïåðïîçè- öèè ðåøåíèé, ïðèíÿòûõ â èçâåñòíûõ ïðîãðàììíûõ ðàçðàáîòêàõ. Òàêæå ïðåä- ëàãàåòñÿ ñïîñîá ó÷åòà òåïëà, âûäåëÿåìîãî ïðè ïëàñòè÷åñêîì äåôîðìèðîâàíèè è òðåíèè, ïóòåì ââåäåíèÿ íà ãðàíèöå êîíòàêòà èñòî÷íèêîâ òåïëîâûäåëåíèÿ. Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ïîñòàíîâêà ïðîáëåìû. Ðàññìîòðèì îáùóþ ìàòåìàòè- ÷åñêóþ ïîñòàíîâêó çàäà÷è òåðìîóïðóãîïëàñòè÷åñêîãî êîíòàêòíîãî äåôîðìè- ðîâàíèÿ ñîñòàâíûõ êîíñòðóêöèé, êîãäà èõ ãåîìåòðèÿ è óñëîâèÿ íàãðóæåíèÿ óäîâëåòâîðÿþò óñëîâèÿì îñåâîé ñèììåòðèè. Îäíîé èç ñîñòàâëÿþùèõ íàãðóçêè ÿâëÿåòñÿ íåîäíîðîäíîå òåìïåðàòóðíîå ïîëå. Ðàññìîòðèì ðåøåíèå çàäà÷è ñòàöèîíàðíîé òåïëîïðîâîäíîñòè, êîòîðîå ïðèìåíÿåòñÿ ïðè îöåíêå òåìïåðàòóðíîé íàãðóçêè ñîîòâåòñòâåííî ê ïðîöåññàì ïîëóãîðÿ÷åãî âûäàâëèâàíèÿ (ÏÃÂ) [4] è ñâîäèòñÿ ê ïîèñêó ìèíèìóìà ôóíê- öèîíàëà: I K T r T z Q r z T r z� � � � � � � � � � � � � � � � �� � � � � 2 2 2� � � � ( , ) ( , ) � � � � �� �� rdS S �� � �q r z T r z rdL T r z T T r z rdL L L ( , ) ( , ) [ ( , ) ( , )] , 2 3 2 22� (1) ãäå T r z( , ) – ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ òåìïåðàòóðû; Q r z( , ) – ïëîòíîñòü âíóò- ðåííèõ èñòî÷íèêîâ òåïëîâûäåëåíèÿ, êîòîðîå îïðåäåëÿåòñÿ ÷åðåç ðàáîòó ïëàñ- òè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ çàãîòîâêè è âûõîä òåïëà ïðè òðåíèè; q r z( , ) – ïëîò- íîñòü ïîòîêà ÷åðåç íåêîòîðóþ ãðàíèöó L2 ; � – êîýôôèöèåíò êîíâåêòèâíîãî òåïëîîáìåíà ÷åðåç íåêîòîðóþ ãðàíèöó L3 ; Ò� – òåìïåðàòóðà âíåøíåé ñðåäû. Íà ãðàíèöå L4 ìåæäó îòäåëüíûìè ÷àñòÿìè S i , S j êîíñòðóêöèè ïðèíÿ- òû óñëîâèÿ èäåàëüíîãî òåïëîâîãî êîíòàêòà (ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ 4-ãî ðîäà): T r z L T r z L K S T r z L r l T r z i j i i r i ( , ) ( , ); ( ) ( , ) ( , � � � � 4 4 4� � � �� � � � � �� � � � L z l K S T r z L r l T r z L z z j j r j 4 4 4 ) ( ) ( , ) ( , ) � � � � � l z � � �� � � ��, (2) ãäå T r z Li ( , ),� 4 T r z Lj ( , )� 4 – òåìïåðàòóðà ñîñòàâíûõ ÷àñòåé S i , S j íà ãðàíèöå êîíòàêòà; K S i( ), K S j( ) – êîýôôèöèåíòû òåïëîïðîâîäíîñòè ìàòå- Èññëåäîâàíèå òåðìîóïðóãîïëàñòè÷åñêîãî êîíòàêòíîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ... ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 4 115 ðèàëà êàæäîé ÷àñòè; lr , l z – íàïðàâëÿþùèå êîñèíóñû îáùåé íîðìàëè ê ãðàíèöå êîíòàêòà. Ðàññìîòðèì ðåøåíèå çàäà÷è òåðìîóïðóãîïëàñòè÷íîñòè â âàðèàöèîííîé ïîñòàíîâêå, êîòîðàÿ ñâîäèòñÿ ê îòûñêàíèþ ìèíèìóìà ôóíêöèîíàëà ïîëíîé ýíåðãèè (ôóíêöèîíàëà Ëàãðàíæà) ñèñòåìû âçàèìîäåéñòâóþùèõ òåë: � �� � �À Àî ï , (3) ãäå � – ïîòåíöèàëüíàÿ ýíåðãèÿ äåôîðìàöèè óïðóãîé ñèñòåìû; Àî – ðàáîòà îáúåìíûõ ñèë; Àï – ðàáîòà ïîâåðõíîñòíûõ ñèë. Ïîäñòàâëÿÿ â ôóíêöèîíàë âûðàæåíèÿ ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè è ðàáîò ïîâåðõíîñòíûõ ñèë, çàïèñàííûå äëÿ îñåñèììåòðè÷íîé çàäà÷è ñ ó÷åòîì òåì- ïåðàòóðíûõ äåôîðìàöèé, ïîëó÷àåì � � � �� � � � ��� [ ( ) ( ) ( ) ] ! � ! � ! � " #$ $r r z z S rz rzT T T rdS � ��2 2% %P u dL P u dLr r r z z z LL zr , (4) ãäå ur , u z – ïåðåìåùåíèÿ òî÷åê òåëà â íàïðàâëåíèè îñåé r è z. Äëÿ îïèñàíèÿ ïðîöåññà óïðóãîïëàñòè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ñèñòåìû çàãîòîâêà–ìàòðèöà ïðèíÿòû ñîîòíîøåíèÿ òåîðèè ìàëûõ óïðóãîïëàñòè÷åñêèõ äåôîðìàöèé Èëüþøèíà â ôîðìå ïåðåìåííûõ ïàðàìåòðîâ óïðóãîñòè [9, 10]. Óñëîâèå ìèíèìóìà ôóíêöèîíàëà (4) äîñòèãàåòñÿ ïðè âûïîëíåíèè óñëî- âèÿ &( ) .�� � �A Ao ï 0 (5) Îñîáåííîñòè ðåøåíèÿ êîíòàêòíîé çàäà÷è.  îáùåì ñëó÷àå äëÿ òî÷åê, êîòîðûå ïðèíàäëåæàò êîíòàêòíûì ïîâåðõíîñòÿì, óñëîâèÿ ñîïðÿæåíèÿ ñôîð- ìóëèðîâàíû íåðàâåíñòâàìè: u un m n m n m� � '1 1 0 0& , nn m '0, (6) ãäå un m�1 , un m 1 , &0n m – íîðìàëüíûå ïåðåìåùåíèÿ òî÷åê ïîâåðõíîñòåé êîíòàê- òèðóþùèõ îáëàñòåé è íà÷àëüíûé çàçîð (íàòÿã); nn m – íîðìàëüíûå íàïðÿ- æåíèÿ íà êîíòàêòèðóþùèõ ïîâåðõíîñòÿõ. Ïåðâîå óñëîâèå â (6) ôèçè÷åñêè îçíà÷àåò “íåïðîíèêíîâåíèå” êîíòàêòè- ðóþùèõ òåë. Ïðè âûáîðå çàçîðà ìåæäó òåëàìè âîçíèêàåò êîíòàêòíîå äàâëå- íèå. Ìåõàíèçìû êîíòàêòíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó ñîîòâåòñòâóþùèìè òî÷- êàìè êîíòàêòèðóþùèõ ïîâåðõíîñòåé îáëàñòåé ìîäåëèðîâàëèñü ïóòåì ââåäå- íèÿ êîíòàêòíîãî ñëîÿ ñî ñïåöèàëüíûìè ñâîéñòâàìè.  ïðåäåëàõ âîçìîæíîé îáëàñòè êîíòàêòà ýòîò ñëîé íàäåëåí ñïåöèàëüíûìè ñâîéñòâàìè, ÷òî ïîçâîëÿåò “âíåøíþþ íåëèíåéíîñòü”, îáóñëîâëåííóþ óñëîâèÿìè (6), ñâåñòè ê “âíóòðåí- íåé íåëèíåéíîñòè” êîíòàêòíîãî ñëîÿ è ðàññìîòðåòü âçàèìîäåéñòâèå òåë, ðàç- Ñ. Â. Áîíäàðü, Ä. Â. Ëàâèíñêèé 116 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 4 äåëåííûõ ñëîåì ñ èçâåñòíûìè íåëèíåéíûìè ñâîéñòâàìè (ðèñ. 1). Ñ ïîìîùüþ ìîäåëèðîâàíèÿ ìîæíî îïèñàòü òàêèå ìåõàíèçìû âçàèìîäåéñòâèÿ êîíòàêòè- ðóþùèõ òåë, êàê ñöåïëåíèå: � �� �n m n m� ��1 1; u un m n m � � � ��1 1 , (7) ïðîñêàëüçûâàíèå: � �� �n m n m� �� �1 1 0, (8) ñóõîå òðåíèå è ò.ä. Óñëîâèÿ ôðèêöèîííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ïðèíÿòû â ôîðìå çàêîíîâ, ñâÿçû- âàþùèõ êàñàòåëüíûå è íîðìàëüíûå ñîñòàâëÿþùèå íàïðÿæåíèé íà ïëîùàäêàõ êîíòàêòà â âèäå çàêîíà Êóëîíà: | |� ��n n nnf� (9) èëè çàêîíà Çèáåëÿ: | | ,� ��n m mf� (10) ãäå � m – ïðåäåë òåêó÷åñòè ìàòåðèàëà; f m – êîýôôèöèåíò òðåíèÿ. Ñîãëàñíî ðåêîìåíäàöèÿì, ïðèâåäåííûì â ëèòåðàòóðíûõ èñòî÷íèêàõ, ôîð- ìóëó (9) ñëåäóåò ïðèìåíÿòü äëÿ àíàëèçà îñíàñòêè ÎÌÄ ïðè ïðîöåññàõ, â êîòîðûõ ïðåîáëàäàþò ðàñòÿãèâàþùèå íàïðÿæåíèÿ ñ âûïîëíåíèåì óñëîâèÿ � �m n�| | . Ïðè àíàëèçå ïðîöåññîâ ïðåññîâàíèÿ è îáúåìíîé øòàìïîâêè, õàðàê- òåðèçóåìûõ ñõåìîé âñåñòîðîííåãî ñæàòèÿ ñ áîëüøèì îòðèöàòåëüíûì ñðåäíèì íàïðÿæåíèåì, íåîáõîäèìî èñïîëüçîâàòü ôîðìóëó Çèáåëÿ (10). Ïîñêîëüêó äëÿ àíàëèçà ÍÄÑ ìàòðèö ÎÌÄ ïðèíÿòû îñåñèììåòðè÷íûå ìîäåëè, ÷òî õàðàêòåðíî äëÿ ïðîöåññîâ îáúåìíîé øòàìïîâêè, òðåíèå ìåæäó çàãîòîâêîé è ðàáî÷åé ïîâåðõíîñòüþ ìàòðèöû ìîäåëèðîâàëîñü ïî çàêîíó Çèáå- ëÿ, à òðåíèå ìåæäó ÷àñòÿìè ìàòðèöû – ïî çàêîíó Êóëîíà. Òåñòèðîâàíèå ïðîãðàììíûõ ñðåäñòâ, èñïîëüçóþùèõ ïðèâåäåííûé âûøå ìåòîä ðåøåíèÿ êîí- òàêòíîé çàäà÷è, ïðîâåäåíî ðàíåå [11, 12]. Ââåäåíèå êîíòàêòíîãî ñëîÿ òàêæå Ðèñ. 1. Ìîäåëü êîíòàêòíîãî ñëîÿ. ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 4 117 Èññëåäîâàíèå òåðìîóïðóãîïëàñòè÷åñêîãî êîíòàêòíîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ... ïîçâîëÿåò ýôôåêòèâíî ðåøàòü çàäà÷ó òåïëîïðîâîäíîñòè, íàäåëèâ êîíòàêòíûå ýëåìåíòû ñïåöèàëüíûìè òåïëîôèçè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè. Ðåçóëüòàòû èññëåäî- âàíèé ïî âûáîðó ïàðàìåòðîâ êîíòàêòíîãî ñëîÿ äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷è òåïëî- ïðîâîäíîñòè ïðåäñòàâëåíû â ðàáîòå [13]. ×èñëåííûé ìåòîä ðåøåíèÿ.  êà÷åñòâå áàçîâîãî îñåñèììåòðè÷íîãî êîíå÷íîãî ýëåìåíòà èñïîëüçóåòñÿ èçîïàðàìåòðè÷åñêèé ÷åòûðåõóçëîâîé ïëîñ- êèé ýëåìåíò ñ áèëèíåéíîé àïïðîêñèìàöèåé ïåðåìåùåíèé è òåìïåðàòóðû âíóòðè ýëåìåíòà, ïîêàçàííîãî íà ðèñ. 2 â ãëîáàëüíîé è ëîêàëüíîé ñèñòåìàõ êîîðäèíàò.  ëîêàëüíîé ñèñòåìå êîîðäèíàò êîíå÷íûé ýëåìåíò èìååò âèä åäèíè÷íîãî êâàäðàòà (ðèñ. 2,á), öåíòð êîòîðîãî ñîâìåùåí ñ íà÷àëîì êîîðäè- íàò. Çàêîíû ðàñïðåäåëåíèÿ ïåðåìåùåíèé (ur , u z ) è òåìïåðàòóðû (Ò) âíóòðè êîíå÷íîãî ýëåìåíòà ïðè ïðèíÿòûõ îãðàíè÷åíèÿõ èìåþò âèä u b b b b u a a a a T r z ( , ) ; ( , ) ; ( � � � � �� � � � � �� � � � � � � � � 1 2 3 4 1 2 3 4 � � � � ��, ) .� � � � � � � � c c c c1 2 3 4 (11) Èñõîäÿ èç çàâèñèìîñòåé (11) ïåðåìåùåíèå è òåìïåðàòóðó â ïðåäåëàõ êîíå÷íîãî ýëåìåíòà ìîæíî ïðåäñòàâèòü òàê: u r z ur ri i i ( , ) ( , );� � � � � 1 4 u r z uz zi i i( , ) ( , );� � 1 4 � � � T r z Ti i i ( , ) ( , ),� � � � � 1 4 (12) ãäå uri , u zi – çíà÷åíèÿ óçëîâûõ ïåðåìåùåíèé; Ti – çíà÷åíèÿ óçëîâûõ òåì- ïåðàòóð; � � �i ( , ) – êîîðäèíàòíûå ôóíêöèè êîíå÷íîãî ýëåìåíòà, îïðåäåëÿ- åìûå ïî ñëåäóþùèì ôîðìóëàì: � � � � � � � � � � � 1 2 3 0 5 0 5 0 5 0 5( , ) ( , )( , ); ( , ) ( , )( , ); ( � � � �� � � � � � � � � � � �, ) ( , )( , ); ( , ) ( , )( , ).�� � � � � �0 5 0 5 0 5 0 54 (13) Ðèñ. 2. Áàçîâûé ïëîñêèé (îñåñèììåòðè÷íûé) êîíå÷íûé ýëåìåíò â ãëîáàëüíîé (à) è ëîêàëüíîé (á) ñèñòåìàõ êîîðäèíàò. á à 118 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 4 Ñ. Â. Áîíäàðü, Ä. Â. Ëàâèíñêèé Êàê èçâåñòíî, âûáîð çàêîíà ðàñïðåäåëåíèÿ èñêîìûõ ôóíêöèé (ïåðåìåùå- íèÿ, òåìïåðàòóðà è ò.ä.) âíóòðè ýëåìåíòà âî ìíîãîì îïðåäåëÿåò âíóòðåííþþ ñõîäèìîñòü ïðèáëèæåííîãî ðåøåíèÿ ÌÊÝ ê òî÷íîìó ïðè óìåíüøåíèè ðàçìå- ðîâ êîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ. Ïðè ýòîì ïðèíÿòûå ôóíêöèè ïåðåìåùåíèé è òåìïå- ðàòóðû äîëæíû óäîâëåòâîðÿòü îñíîâíûì êðèòåðèÿì ñõîäèìîñòè [14]. Îïèñàííàÿ ìåòîäèêà ðåøåíèÿ òåðìîóïðóãîïëàñòè÷åñêèõ ñìåøàííûõ êîí- òàêòíûõ îñåñèììåòðè÷íûõ çàäà÷ ðåàëèçîâàíà â ìîäóëå äëÿ ïðîãðàììíîãî êîìïëåêñà SPACE-T, ñîçäàííîãî íà áàçå ÌÊÝ [12].  ðàáîòàõ [11–13] ïðåä- ñòàâëåíî ñðàâíåíèå ðåçóëüòàòîâ, ïîëó÷åííûõ ñ ïîìîùüþ óêàçàííîãî êîìïëåê- ñà, ñ äàííûìè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ïðî÷íîñòíûõ èññëåäîâàíèé òåõíîëîãè÷åñ- êîé îñíàñòêè. Ðåçóëüòàòû ñðàâíåíèÿ ÿâëÿþòñÿ óäîâëåòâîðèòåëüíûìè, ÷òî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü ïðåäëîæåííóþ ìåòîäèêó äëÿ ðåøåíèÿ ïðàêòè÷åñêèõ çàäà÷. Ðàñ÷åòíûå ïðèìåðû. Ñ ïîìîùüþ îïèñàííîé âûøå ìåòîäèêè è ñîçäàí- íîãî ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ áûëè ïðîâåäåíû ðàñ÷åòû è äàíû ðåêîìåí- äàöèè îòíîñèòåëüíî ïðîåêòèðîâàíèÿ òåõíîëîãè÷åñêîãî îñíàùåíèÿ äëÿ Ïàîñåñèììåòðè÷íûõ öèëèíäðîêîíè÷åñêèõ âòóëîê. Íèæå ðàññìîòðèì ðåçóëüòàòû ïðîâåäåííûõ ðàñ÷åòîâ. Ïðè ôîðìèðîâàíèè è îïèñàíèè ðàñ÷åòíûõ ñõåì ýëåìåíòîâ îñíàñòêè äëÿ òåõíîëîãè÷åñêèõ îïåðàöèé ñëåäóåò èìåòü â âèäó, ÷òî àïðèîðè íåâîçìîæíî ââåñòè åäèíóþ ðàñ÷åòíóþ ñõåìó.  êàæäîì êîíêðåòíîì ñëó÷àå êîíñòðóêöèè áóäóò ðàçëè÷àòüñÿ ìåæäó ñîáîé ãåîìåòðèåé, òîïîëîãèåé, èñïîëüçóåìûì ìàòå- ðèàëàì è ðÿäîì äðóãèõ ïàðàìåòðîâ.  ñëó÷àå îáúåìíîé øòàìïîâêè ìàòðèöà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñîâîêóïíîñòü òåë âðàùåíèÿ, êîòîðûå èìåþò åäèíóþ îñü, îãðàíè÷åííûõ ïîâåðõíîñòÿìè âòîðîãî ïîðÿäêà: öèëèíäðè÷åñêèìè, êîíè÷åñ- êèìè è èõ êîìáèíàöèåé. Íà ðèñ. 3 ïðåäñòàâëåíà îáîáùåííàÿ ðàñ÷åòíàÿ ñõåìà ÍÄÑ ìíîãîñëîéíîé áàíäàæèðîâàííîé ìàòðèöû äëÿ îáúåìíîé øòàìïîâêè îñåñèììåòðè÷íûõ çàãî- òîâîê. Ê õàðàêòåðíûì ñîñòàâíûì ÷àñòÿì ðàññìîòðåííûõ â ðàáîòå ìàòðèö äëÿ Ïàîòíîñÿòñÿ ðàáî÷àÿ âñòàâêà è áàíäàæè, êîëè÷åñòâî êîòîðûõ îïðåäåëÿåòñÿ òåõíîëîãè÷åñêèìè òðåáîâàíèÿìè. Ê ðàáî÷åé âñòàâêå, èñïîëüçóåìîé ñ öåëüþ îáåñïå÷åíèÿ íåîáõîäèìîé ôîðìû èçäåëèÿ, ïðåäúÿâëÿþòñÿ ïîâûøåííûå ïðî÷- íîñòíûå è æåñòêîñòíûå òðåáîâàíèÿ, êîòîðûå ñâÿçàíû â ïåðâóþ î÷åðåäü ñ ãåîìåòðè÷åñêîé íåèçìåííîñòüþ ðàáî÷åé ïîâåðõíîñòè ïðè äåôîðìèðîâàíèè çàãîòîâêè. Ïîýòîìó â òî÷êàõ ðàáî÷åé ïîâåðõíîñòè âñòàâêè íåäîïóñòèìî ïîÿâ- ëåíèå çîí ïëàñòè÷åñêèõ äåôîðìàöèé. Òàêèì îáðàçîì, òðåáîâàíèå íåèçìåí- íîñòè åå ïîâåðõíîñòè ïîçâîëÿåò ñôîðìóëèðîâàòü óñëîâèå ïðî÷íîñòíîé ðàáîòî- ñïîñîáíîñòè ìàòðèöû â âèäå îáúåäèíåíèÿ íåðàâåíñòâ: { } { },max i m U U- -âñò âñò � (14) ãäå i – èíòåíñèâíîñòü íàïðÿæåíèé â òî÷êàõ ðàáî÷åé ïîâåðõíîñòè âñòàâêè; m âñò – ïðåäåë òåêó÷åñòè ìàòåðèàëà âñòàâêè; U max – ïîëíîå ìàêñèìàëüíîå ïåðåìåùåíèå â òî÷êàõ ðàáî÷åé ïîâåðõíîñòè âñòàâêè; U âñò – ïåðåìåùåíèÿ ðàáî÷åé âñòàâêè, êîòîðûå äîïóñêàþòñÿ òåõíîëîãè÷åñêè. ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 4 119 Èññëåäîâàíèå òåðìîóïðóãîïëàñòè÷åñêîãî êîíòàêòíîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ... Êðîìå ðàáî÷åé âñòàâêè ìàòðèöû çàãîòîâêà âçàèìîäåéñòâóåò ñ ïóàíñîíîì è âûòàëêèâàòåëåì. Ïðè àíàëèçå ÍÄÑ ìàòðèöû âëèÿíèå ïóàíñîíà íà çàãîòîâêó ìîæåò áûòü òðàäèöèîííî çàìåíåíî äàâëåíèåì Ðäåô, ïðèêëàäûâàåìûì ïî íîðìàëè ê âåðõíåìó òîðöó çàãîòîâêè [4]. Áîëåå äîñòîâåðíûì, ïî íàøåìó ìíåíèþ, ÿâëÿåòñÿ ìîäåëèðîâàíèå âîçäåéñòâèÿ ïóàíñîíà ïóòåì êèíåìàòè÷åñ- êîãî çàäàíèÿ ñîîòâåòñòâóþùèõ çíà÷åíèé ïåðåìåùåíèé â òî÷êàõ âåðõíåãî òîðöà çàãîòîâêè, ÷òî è ïðèíÿòî â âèäå óñëîâèÿ u r z Uz z L( , )| ,� � 0 (15) ãäå U 0 – çàäàííîå âåðòèêàëüíîå ïåðåìåùåíèå âåðõíåãî òîðöà çàãîòîâêè. Ïðèíÿòîå ìîäåëèðîâàíèå âîçäåéñòâèÿ âûòàëêèâàòåëÿ îòâå÷àåò óñëîâèþ ñâîáîäíîãî îïèðàíèÿ â âåðòèêàëüíîì íàïðàâëåíèè â òî÷êàõ íèæíåãî òîðöà çàãîòîâêè â âèäå u r zz z( , )| .� �0 0 (16) Îïîðíàÿ ïëèòà áûëà èñêëþ÷åíà èç ðàññìîòðåíèÿ. Ïîýòîìó â òî÷êàõ ðàáî÷åé ïîâåðõíîñòè âñòàâêè è áàíäàæåé ñ êîîðäèíàòàìè z�0 ïðèíÿòû óñëîâèÿ ñâîáîäíîãî îïèðàíèÿ â âèäå (16). ×òîáû èñêëþ÷èòü èëè çíà÷èòåëüíî óìåíüøèòü ðàäèàëüíûå ïåðåìåùåíèÿ ýëåìåíòîâ ìàòðèöû, âíåøíèé áàíäàæ, êàê ïðàâèëî, ñ ïîìîùüþ áîëòîâîãî ñîåäèíåíèÿ êðåïèòñÿ ê îïîðíîé ïëèòå. Ó÷èòûâàÿ ýòî, äëÿ òî÷åê âíåøíåãî áàíäàæà ñ êîîðäèíàòîé z�0 äîïîëíè- òåëüíî ê óñëîâèþ (16) ââîäèòñÿ óñëîâèå âèäà u r zr z( , )| .� �0 0 (17) Ðèñ. 3. Îáîáùåííàÿ ðàñ÷åòíàÿ ñõåìà ìàòðèöû ñ çàãîòîâêîé. 120 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 4 Ñ. Â. Áîíäàðü, Ä. Â. Ëàâèíñêèé Ðàñ÷åòíàÿ ñõåìà ìàòðèöû â âèäå ÊÝ-ìîäåëè ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 4.  ðàñ÷åòàõ ó÷èòûâàëîñü ïðåäûäóùåå íàòÿæåíèå ïóòåì çàäàíèé ïåðåìåùåíèé ( )U çàò âåðõíåãî òîðöà âíåøíåãî áàíäàæà. Óñëîâèÿ îäíîñòîðîííåãî êîíòàêòà êîíêðåòèçèðîâàíû ïóòåì ââåäåíèÿ ñëîåâ êîíòàêòíûõ êîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ (ÊÊÝ), êîòîðûå ó÷èòûâàëèñü ïðè ìîäåëèðîâàíèè íàòÿãà ìåæäó ÷àñòÿìè ìàò- ðèöû è òðåíèÿ ïî çàêîíó Êóëîíà (ÊÊÝ1), à òàêæå òðåíèÿ ìåæäó ðàáî÷åé ïîâåðõíîñòüþ âñòàâêè è çàãîòîâêîé ïî çàêîíó Çèáåëÿ (ÊÊÝ2). Ðàñ÷åòû ïðî÷- íîñòè ìàòðèö ïðîâîäèëèñü ñ ó÷åòîì íåðàâíîìåðíîãî òåìïåðàòóðíîãî ïîëÿ, êîòîðîå îáóñëîâëåíî òåìïåðàòóðîé íàãðåòîé çàãîòîâêè, òåïëîâûäåëåíèåì ïðè åå ïëàñòè÷åñêîì äåôîðìèðîâàíèè, òðåíèåì ìåæäó çàãîòîâêîé è ìàòðèöåé è òåìïåðàòóðîé îõëàæäåíèÿ íà âíåøíåé ïîâåðõíîñòè íàðóæíîãî áàíäàæà. Ðàñ- ñìàòðèâàëèñü ðàçíûå çàêîíû ðàñïðåäåëåíèÿ òåìïåðàòóðû, êîòîðûå îòâå÷àþò íà÷àëó ïðîöåññà âûäàâëèâàíèÿ è óñòàíîâèâøèìñÿ òåìïåðàòóðíûì ðåæèìàì âûäàâëèâàíèÿ. Òåìïåðàòóðíîå ïîëå íà óñòàíîâèâøèõñÿ ðåæèìàõ îïðåäåëÿ- ëîñü ïóòåì ðåøåíèÿ çàäà÷è ñòàöèîíàðíîé òåïëîïðîâîäíîñòè. Îêàçàëîñü, ÷òî â íà÷àëå ïðîöåññà âûäàâëèâàíèÿ èíòåíñèâíîñòü íàïðÿæåíèé â îïàñíûõ ñå÷å- íèÿõ çíà÷èòåëüíî íèæå, ÷åì â äàëüíåéøåì ðàáî÷åì öèêëå âûäàâëèâàíèÿ íà óñòàíîâèâøèõñÿ òåìïåðàòóðíûõ ðåæèìàõ. Íà ðèñ. 5 ïðåäñòàâëåíî ðàñïðåäåëåíèå íàïðÿæåíèé â ìåðèäèîíàëüíîì ñå÷åíèè ìàòðèöû è èõ èçìåíåíèå ïî òîëùèíå â îïàñíûõ ñå÷åíèÿõ. Àíàëèç ÍÄÑ ïîçâîëÿåò îòìåòèòü ñëåäóþùåå.  òî÷êå êîíòàêòà âåðõíåãî òîðöà âíåøíåãî áàíäàæà ñ âíóòðåííèì íàõîäèòñÿ çîíà êîíöåíòðàöèè íàïðÿ- æåíèé. Ðàäèàëüíûå ïåðåìåùåíèÿ âíóòðåííåé ïîâåðõíîñòè ðàáî÷åé âñòàâêè, îáóñëîâëåííûå íàãðåâàíèåì â îáëàñòè âåðõíåãî òîðöà, äîâîëüíî çíà÷èòåëüíû è ïðè îïðåäåëåííûõ óñëîâèÿõ ìîãóò ïðåâûøàòü äîïóñòèìûå. Ñ öåëüþ îïðå- äåëåíèÿ âîçìîæíîñòè èõ óìåíüøåíèÿ áûëè ïðîâåäåíû ðàñ÷åòû, â êîòîðûõ âàðüèðîâàëèñü òåìïåðàòóðà îõëàæäåíèÿ è âåëè÷èíà âíåøíåãî áàíäàæà. Ðå- çóëüòàòû ýòèõ ðàñ÷åòîâ â âèäå äèàãðàìì ïðèâåäåíû íà ðèñ. 6. Âèäíî, ÷òî ïðè òåìïåðàòóðå îõëàæäàþùåé æèäêîñòè ïîðÿäêà 298...303 Ê ìàêñèìàëüíûå ïåðåìåùåíèÿ íå ïðåâûøàþò òåõíîëîãè÷åñêè äîïóñòèìûå îò- Ðèñ. 4. ÊÝ-ìîäåëü ñîñòàâíîé ìàòðèöû. Ðèñ. 5. Ðàñïðåäåëåíèå íàïðÿæåíèé â ìàòðèöå. ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 4 121 Èññëåäîâàíèå òåðìîóïðóãîïëàñòè÷åñêîãî êîíòàêòíîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ... êëîíåíèÿ ðàäèàëüíûõ ðàçìåðîâ. Ïðè óâåëè÷åíèè âûñîòû âíåøíåãî áàíäàæà ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà ñâèäåòåëüñòâóþò î íåâûñîêîé ýôôåêòèâíîñòè òàêîãî ïðèå- ìà. Ýòî îáóñëîâëåíî òåì, ÷òî ìàêñèìàëüíûå ïåðåìåùåíèÿ çíà÷èòåëüíî (ïðè- ìåðíî íà 30%) óìåíüøàþòñÿ, åñëè âûñîòà âíåøíåãî áàíäàæà äîñòèãàåò îáùåé âûñîòû ìàòðèöû. Îäíàêî ïðè ýòîì âîçíèêàþò ïðîáëåìû êîíñòðóê- òèâíîãî õàðàêòåðà, ñâÿçàííûå ñ êðåïëåíèåì “âûñîêîãî” áàíäàæà. Îòìåòèì, ÷òî â ñëó÷àå ïðåäåëüíî âûñîêîãî áàíäàæà íà 25% âîçðàñòàåò ìàêñèìàëüíàÿ èíòåíñèâíîñòü íàïðÿæåíèé, ÷òî îòâå÷àåò êàê æåñòêîñòè êîíñòðóêöèè, òàê è ïîâûøåíèþ ïåðåïàäà òåìïåðàòóðû ïî òîëùèíå ìàòðèöû. Ñ öåëüþ óñòðà- íåíèÿ êîíöåíòðàòîðà ðàññìàòðèâàëñÿ âàðèàíò ìàòðèöû, ó êîòîðîé âûñîòà âíåøíåãî áàíäàæà âûøå ëèíèè äåéñòâèÿ ìàêñèìàëüíîé íàãðóçêè íà ðàáî÷óþ ïîâåðõíîñòü. Îäíà èç îáùèõ ðåêîìåíäàöèé ïî ïðîåêòèðîâàíèþ ìàòðèö ïî- äîáíîãî êëàññà ñîñòîèò â âîçìîæíî áîëåå ãëàäêîé êîíñòðóêòèâíîé ôîðìå ýëåìåíòîâ áàíäàæà. Ñëåäóåò ïðåäóñìîòðåòü ïåðåìåùåíèå èñõîäíûõ ãåîìåò- ðè÷åñêèõ êîíöåíòðàòîðîâ íàïðÿæåíèé â îáëàñòü, âûøå ñîîòâåòñòâóþùèõ çîí äåéñòâèÿ ìàêñèìàëüíîé íàãðóçêè íà ìàòðèöó. Ïðîâåäåííûå ðàñ÷åòû ïîçâîëÿþò äàòü êîíêðåòíûå ðåêîìåíäàöèè ïî ïðî- åêòèðîâàíèþ è ðàçðàáîòêå íîâîãî òåõíîëîãè÷åñêîãî îñíàùåíèÿ äëÿ îáðàáîò- êè ìåòàëëîâ äàâëåíèåì. Òàêæå ìîæíî ñôîðìóëèðîâàòü ïóòè äàëüíåéøåãî ñîâåðøåíñòâîâàíèÿ ïðåäëîæåííîé ìåòîäèêè, ÷òî îáóñëîâëåíî íåîáõîäèìîñ- òüþ ïðîâåäåíèÿ ðàñ÷åòîâ øòàìïîâ ïðè ôîðìîèçìåíåíèè çàãîòîâîê ñ áîëü- øèìè çíà÷åíèÿìè ïëàñòè÷åñêèõ äåôîðìàöèé è ðàñ÷åòîâ ïðè âûñîêîñêîðîñò- íîì (èìïóëüñíîì) âîçäåéñòâèè íà çàãîòîâêó: óñîâåðøåíñòâîâàíèå ìîäåëèðîâàíèÿ êîíòàêòíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ (áîëåå ñëîæíûå ìîäåëè òðåíèÿ è íåèäåàëüíûé òåïëîâîé êîíòàêò); èñïîëüçîâàíèå áîëåå àäåêâàòíûõ òåîðèé íåëèíåéíîãî ïîâåäåíèÿ ìàòå- ðèàëà çàãîòîâêè (èíêðåìåíòàëüíûå òåîðèè ïëàñòè÷íîñòè); ó÷åò äèíàìè÷åñêîé ñîñòàâëÿþùåé ïðè äåôîðìèðîâàíèè çàãîòîâêè. à á Ðèñ. 6. Çàâèñèìîñòü ìàêñèìàëüíûõ ðàäèàëüíûõ ïåðåìåùåíèé ðàáî÷åé âñòàâêè è èíòåíñèâ- íîñòè íàïðÿæåíèé îò òåìïåðàòóðû îõëàæäåíèÿ (à) è âûñîòû âíåøíåãî áàíäàæà (á). 122 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 4 Ñ. Â. Áîíäàðü, Ä. Â. Ëàâèíñêèé Ð å ç þ ì å Íàâåäåíî ìåòîä àíàë³çó òåðìîïðóæíîïëàñòè÷íîãî êîíòàêòíîãî äåôîðìóâàí- íÿ ñêëàäåíèõ êîíñòðóêö³é íà îñíîâ³ ºäèíîãî ìåòîäîëîã³÷íîãî ï³äõîäó.  ÿêîñò³ ÷èñëîâîãî ìåòîäó âèêîðèñòîâóºòüñÿ ìåòîä ñê³í÷åííèõ åëåìåíò³â. Ðîç- ãëÿíóòî çàäà÷ó âèçíà÷åííÿ íàïðóæåíî-äåôîðìîâàíîãî ñòàíó îäíîãî êëàñó ñêëàäåíèõ áàíäàæîâàíèõ ìàòðèöü äëÿ íàï³âãàðÿ÷îãî âèäàâëþâàííÿ. Äàþòüñÿ ðåêîìåíäàö³¿ ùîäî ïðîåêòóâàííÿ òåõíîëîã³÷íî¿ îñíàñòêè. 1. Õîëîäíàÿ îáúåìíàÿ øòàìïîâêà: Ñïðàâî÷íèê / Ïîä ðåä. Ã. À. Íàâðîöêîãî. – Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 1973. – 496 ñ. 2. Êîâêà è øòàìïîâêà: Ñïðàâî÷íèê.  4 ò. – Ò. 3. Õîëîäíàÿ îáúåìíàÿ øòàì- ïîâêà / Ïîä ðåä. Ã. À. Íàâðîöêîãî. – Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 1987. – 384 ñ. 3. Íåïåðøèíà Ð. È., Øàìèñ Ì. Ä., Ìîõíåâ Â. È. Îñîáåííîñòè ïðîåêòèðîâàíèÿ áàíäàæèðîâàííûõ ìàòðèö äëÿ õîëîäíîé îáúåìíîé øòàìïîâêè ñ ïðèìåíå- íèåì ïðî÷íîñòíîãî ðàñ÷åòà // Êóçíå÷.-øòàìï. ïð-âî. – 1986. – ¹ 11. – Ñ. 22. 4. Åâñòðàòîâ Â. À. Îñíîâû òåõíîëîãèè âûäàâëèâàíèÿ è êîíñòðóèðîâàíèÿ øòàìïîâ. – Õàðüêîâ: Âèùà øê., 1987. – 144 ñ. 5. Ãàíàãî Î. À., Ìàð÷åíêî Â. Ë., Êîâòóí Â. Â. Ðàñ÷åò è îïòèìèçàöèÿ êîíñòðóêöèé îñåñèììåòðè÷íûõ ìàòðèö äëÿ õîëîäíîé îáúåìíîé øòàì- ïîâêè // Êóçíå÷.-øòàìï. ïð-âî. – 1985. – ¹ 8. – Ñ. 34 – 36. 6. Lange K. On the stress distribution in prestressed extribution dies under non-uniform distribution of internal pressure // Int. J. Sci. – 1985. – 27, No. 3. – P. 169 – 175. 7. Wibmeier H.-J. Compute-unterst��utztes Auslegen von Flie�pre�werkzeugen // Drahtwelt. – 1985. – No. 12. – S. 263 – 267. 8. Òîðÿíèê Â. Â. Ðàçðàáîòêà è âíåäðåíèå âûñîêîñòîéêèõ øòàìïîâ äëÿ õîëîäíîãî è ïîëóãîðÿ÷åãî âûäàâëèâàíèÿ: Àâòîðåô. äèñ. ... êàíä. òåõí. íàóê. – Õàðüêîâ, 1992. – 32 ñ. 9. Òåðìîïðî÷íîñòü äåòàëåé ìàøèí / Ïîä ðåä. È. À. Áèðãåðà, Á. Ô. Øîððà. – Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 1975. – 455 ñ. 10. Ïèñàðåíêî Ã. Ñ., Ìîæàðîâñêèé Í. Ñ. Óðàâíåíèÿ è êðàåâûå çàäà÷è òåîðèè ïëàñòè÷íîñòè è ïîëçó÷åñòè: Ñïðàâî÷íîå ïîñîáèå. – Êèåâ: Íàóê. äóìêà, 1981. – 494 ñ. 11. Áîíäàðü Ñ. Â., Çóáàòûé Ñ. Ñ., Ëàâèíñêèé Ä. Â. Èññëåäîâàíèå êîíöåíò- ðàöèè íàïðÿæåíèé â ïóàíñîíàõ ñ êëèíîâèäíîé ïîñàäî÷íîé ÷àñòüþ // Âåñòí. Õàðüê. ãîñ. ïîëèòåõí. óí-òà. – 1998. – ¹ 27. – Ñ. 188 – 192. 12. Áîíäàðü Ñ. Â., Çóáàòûé Ñ. Ñ., Êèðêà÷ Á. Í., Ëàâèíñêèé Â. È. Ïðîãðàìì- íûé êîìïëåêñ SPACE-T äëÿ ðåøåíèÿ òåðìîóïðóãîïëàñòè÷åñêèõ êîíòàêò- íûõ çàäà÷ // Äèíàìèêà è ïðî÷íîñòü ìàøèí. – 2000. – ¹ 57. – Ñ. 24 – 34. 13. Êîíîõîâ Â. È., Ëàâèíñêèé Ä. Â. Òåðìîóïðóãîå êîíòàêòíîå äåôîðìèðî- âàíèå îñåñèììåòðè÷íûõ òåë // ³ñí. íàö. òåõí. óí-òó “Õàðê³âñüêèé ïîë³- òåõí³÷íèé ³íñòèòóò”. – 2003. – ¹ 5. – Ñ. 93 – 98. 14. Çåíêåâè÷ Î. Ìåòîä êîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ â òåõíèêå / Ïåð. ñ àíãë. – Ì.: Ìèð, 1975. – 541 ñ. Ïîñòóïèëà 24. 12. 2008 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 4 123 Èññëåäîâàíèå òåðìîóïðóãîïëàñòè÷åñêîãî êîíòàêòíîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ... << /ASCII85EncodePages false /AllowTransparency false /AutoPositionEPSFiles true /AutoRotatePages /All /Binding /Left /CalGrayProfile (Dot Gain 20%) /CalRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1) /CalCMYKProfile (U.S. Web Coated \050SWOP\051 v2) /sRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1) /CannotEmbedFontPolicy /Warning /CompatibilityLevel 1.4 /CompressObjects /Tags /CompressPages true /ConvertImagesToIndexed true /PassThroughJPEGImages true /CreateJDFFile false /CreateJobTicket false /DefaultRenderingIntent /Default /DetectBlends true /DetectCurves 0.0000 /ColorConversionStrategy /LeaveColorUnchanged /DoThumbnails false /EmbedAllFonts true /EmbedOpenType false /ParseICCProfilesInComments true /EmbedJobOptions true /DSCReportingLevel 0 /EmitDSCWarnings false /EndPage -1 /ImageMemory 1048576 /LockDistillerParams false /MaxSubsetPct 100 /Optimize true /OPM 1 /ParseDSCComments true /ParseDSCCommentsForDocInfo true /PreserveCopyPage true /PreserveDICMYKValues true /PreserveEPSInfo true /PreserveFlatness true /PreserveHalftoneInfo false /PreserveOPIComments false /PreserveOverprintSettings true /StartPage 1 /SubsetFonts true /TransferFunctionInfo /Apply /UCRandBGInfo /Preserve /UsePrologue false /ColorSettingsFile () /AlwaysEmbed [ true ] /NeverEmbed [ true ] /AntiAliasColorImages false /CropColorImages true /ColorImageMinResolution 300 /ColorImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleColorImages true /ColorImageDownsampleType /Bicubic /ColorImageResolution 300 /ColorImageDepth -1 /ColorImageMinDownsampleDepth 1 /ColorImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeColorImages true /ColorImageFilter /DCTEncode /AutoFilterColorImages true /ColorImageAutoFilterStrategy /JPEG /ColorACSImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /ColorImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /JPEG2000ColorACSImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /JPEG2000ColorImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /AntiAliasGrayImages false /CropGrayImages true /GrayImageMinResolution 300 /GrayImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleGrayImages true /GrayImageDownsampleType /Bicubic /GrayImageResolution 300 /GrayImageDepth -1 /GrayImageMinDownsampleDepth 2 /GrayImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeGrayImages true /GrayImageFilter /DCTEncode /AutoFilterGrayImages true /GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG /GrayACSImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /GrayImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /JPEG2000GrayACSImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /JPEG2000GrayImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /AntiAliasMonoImages false /CropMonoImages true /MonoImageMinResolution 1200 /MonoImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleMonoImages true /MonoImageDownsampleType /Bicubic /MonoImageResolution 1200 /MonoImageDepth -1 /MonoImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeMonoImages true /MonoImageFilter /CCITTFaxEncode /MonoImageDict << /K -1 >> /AllowPSXObjects false /CheckCompliance [ /None ] /PDFX1aCheck false /PDFX3Check false /PDFXCompliantPDFOnly false /PDFXNoTrimBoxError true /PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXSetBleedBoxToMediaBox true /PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXOutputIntentProfile () /PDFXOutputConditionIdentifier () /PDFXOutputCondition () /PDFXRegistryName () /PDFXTrapped /False /Description << /CHS <FEFF4f7f75288fd94e9b8bbe5b9a521b5efa7684002000500044004600206587686353ef901a8fc7684c976262535370673a548c002000700072006f006f00660065007200208fdb884c9ad88d2891cf62535370300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c676562535f00521b5efa768400200050004400460020658768633002> /CHT <FEFF4f7f752890194e9b8a2d7f6e5efa7acb7684002000410064006f006200650020005000440046002065874ef653ef5728684c9762537088686a5f548c002000700072006f006f00660065007200204e0a73725f979ad854c18cea7684521753706548679c300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c4f86958b555f5df25efa7acb76840020005000440046002065874ef63002> /DAN <FEFF004200720075006700200069006e0064007300740069006c006c0069006e006700650072006e0065002000740069006c0020006100740020006f007000720065007400740065002000410064006f006200650020005000440046002d0064006f006b0075006d0065006e007400650072002000740069006c0020006b00760061006c00690074006500740073007500640073006b007200690076006e0069006e006700200065006c006c006500720020006b006f007200720065006b007400750072006c00e60073006e0069006e0067002e0020004400650020006f007000720065007400740065006400650020005000440046002d0064006f006b0075006d0065006e0074006500720020006b0061006e002000e50062006e00650073002000690020004100630072006f00620061007400200065006c006c006500720020004100630072006f006200610074002000520065006100640065007200200035002e00300020006f00670020006e0079006500720065002e> /DEU <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> /ESP <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> /FRA <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> /ITA <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> /JPN <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> /KOR <FEFFc7740020c124c815c7440020c0acc6a9d558c5ec0020b370c2a4d06cd0d10020d504b9b0d1300020bc0f0020ad50c815ae30c5d0c11c0020ace0d488c9c8b85c0020c778c1c4d560002000410064006f0062006500200050004400460020bb38c11cb97c0020c791c131d569b2c8b2e4002e0020c774b807ac8c0020c791c131b41c00200050004400460020bb38c11cb2940020004100630072006f0062006100740020bc0f002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e00300020c774c0c1c5d0c11c0020c5f40020c2180020c788c2b5b2c8b2e4002e> /NLD (Gebruik deze instellingen om Adobe PDF-documenten te maken voor kwaliteitsafdrukken op desktopprinters en proofers. De gemaakte PDF-documenten kunnen worden geopend met Acrobat en Adobe Reader 5.0 en hoger.) /NOR <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> /PTB <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> /SUO <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> /SVE <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> /ENU (Use these settings to create Adobe PDF documents for quality printing on desktop printers and proofers. Created PDF documents can be opened with Acrobat and Adobe Reader 5.0 and later.) >> /Namespace [ (Adobe) (Common) (1.0) ] /OtherNamespaces [ << /AsReaderSpreads false /CropImagesToFrames true /ErrorControl /WarnAndContinue /FlattenerIgnoreSpreadOverrides false /IncludeGuidesGrids false /IncludeNonPrinting false /IncludeSlug false /Namespace [ (Adobe) (InDesign) (4.0) ] /OmitPlacedBitmaps false /OmitPlacedEPS false /OmitPlacedPDF false /SimulateOverprint /Legacy >> << /AddBleedMarks false /AddColorBars false /AddCropMarks false /AddPageInfo false /AddRegMarks false /ConvertColors /NoConversion /DestinationProfileName () /DestinationProfileSelector /NA /Downsample16BitImages true /FlattenerPreset << /PresetSelector /MediumResolution >> /FormElements false /GenerateStructure true /IncludeBookmarks false /IncludeHyperlinks false /IncludeInteractive false /IncludeLayers false /IncludeProfiles true /MultimediaHandling /UseObjectSettings /Namespace [ (Adobe) (CreativeSuite) (2.0) ] /PDFXOutputIntentProfileSelector /NA /PreserveEditing true /UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged /UntaggedRGBHandling /LeaveUntagged /UseDocumentBleed false >> ] >> setdistillerparams << /HWResolution [2400 2400] /PageSize [612.000 792.000] >> setpagedevice