Материал: Методы решения задач проектирования технологических процессов обработки давлением. Шагунов А.В., Корольков В.И

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

А. В. Шагунов В. И. Корольков В. В. Самохвалов

МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ ДАВЛЕНИЕМ

Конспект лекций по курсу

Математическое и компьютерное моделирование технологических процессов

Воронеж 2004

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Воронежский государственный технический университет

А. В. Шагунов В. И. Корольков В. В. Самохвалов

МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ ДАВЛЕНИЕМ

Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия

Воронеж 2004

2

УДК 621

Шагунов А.В., Корольков В.И., Самохвалов В.В. Методы решения задач проектирования технологических процессов обработки давлением: Учеб пособие. Воронеж: Воронеж.гос.техн.

ун-т,2004. 96 c.

В конспекте лекций рассматриваются вопросы решения задач теории пластичности применительно к основным технологическим процессам формообразования листовых материалов.

Конспект лекций соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 160200 "Авиастроение" специальности 160201 «Самолето- и вертолетостроение», дисциплине "Математическое и компьютерное моделирование технологических процессов"

Конспект лекций подготовлен в электронном виде в текстовом редакторе MS WORD и содержится в файле МатМоделТП.doc.

Ил.18. Библиогр.: 4 назв.

Научный редактор профессор В. А. Саликов

Рецензенты: ФГУП НИИАСПК (д-р техн. наук, проф. В. И.Максименков);

д-р техн. наук, проф. Д.В. Хван

©Шагунов А.В., Корольков В.И.; Самохвалов В.В., 2004

©Оформление. Воронежский государственный технический университет, 2004

3

Лекция 1. Классификация методов решения задач проектирования технологических процессов обработки давлением

При решении задач проектирования технологических процессов обработки давлением преследуются несколько целей:

1.Определение деформирующих сил и работы деформации, что необходимо для правильного выбора технологического оборудования.

2.Определение свойств готовой детали (отсутствие разрушения, прочностные свойства, волокнистое строение и т.д.)

Для того чтобы выполнить эти вычисления следует определить как поле напряжений, так и поле деформаций в детали во время выполнения технологической операции.

Теория расчета позволяет в общем виде сформулировать задачу об определении напряженнодеформированного состояния любой детали. В случае стационарного объемного напряженного состояния необходимо определить в каждой точке 3 параметра деформированного состояния – скорости материальных точек

vi вдоль координатных осей и 6 параметров напряженного

состояния (тензор напряжений) ij . Для их определения мы имеем следующие соотношения.

Три уравнения равновесия (шесть неизвестных):

 

x

 

xy

 

 

 

xz

0

 

 

y

 

x

 

 

 

z

 

 

xy

 

 

y

 

 

yz

0

x

 

y

z

 

 

 

 

 

 

 

xz

 

 

yx

 

 

z

0

 

 

y

 

 

x

 

 

 

z

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

ij,i 0 - тензорной форме

Физические уравнения. Например, по теории течения без учета упругих свойств материала это уравнения Сен- Венана-Леви-Мизеса1:

 

 

 

3

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

3

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

cp

 

xy

 

 

xy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

3

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

cp

 

yz

 

yz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

3

 

 

 

 

i

 

z

cp ,

 

zx

3

 

 

i

 

 

zx

 

 

3

 

i

sij

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

i

 

 

i

ij

2

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнения Коши:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

x ;

 

 

 

 

 

 

 

v y

;

 

 

 

v

z ;

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

x

v y

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v y

 

v

z ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zx

vz

vx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ij

1

vi, j v j,i

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Интенсивность напряжений:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

x y 2 y z 2 z x 2 6 xy2 2yz zx2

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

s

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

ij

 

ij

 

 

- в тензорной форме

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Интенсивность деформаций:

1 выражение для среднего главного напряжения следует из этих уравнений, а условие пластичности в них входит.

5