|
41 t^eWaCTS£Wi 4 5 Д ЙО Г * SS.A 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО СЕЧЕНИЯ ИЗ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА В РЕЖИМЕ КРАТКОВРЕМЕННОЙ ПОЛЗУЧЕСТИ В корпусных конструкциях летательных аппаратов применяют радиаторные панели из титановых и алюминиевых сплавов, которые устанавливают по внутренним и наружным поверхностям корпусов приборных и специальных отсеков, где необходимо поддерживать заданный температурный режим. Конструктивно радиаторная панель представляет собой два беззазорно соединенных листа с каналами между ними для циркуляции теплоносителя. Профиль сечения канала имеет заданную геометрию круглую или прямоугольную в сечении канала, а сам канал может быть одноили двухсторонним. Технологический процесс изготовления радиаторных панелей сводится к проведению на одной позиции обработки процессов, состоящихиз последовательно выполняемых операций диффузионной сварки давлением газа двух листов-и горячего формообразования каналов газом, подаваемым между листами. Задача о горячем свободном формоизменении длинной прямоугольной оболочки, закрепленной вдоль длинной стороны, в предположении постоянной толщины стенки решена в работах [32, 49, 97, 123]. Ниже приведены результаты теоретических исследований процесса изотермического свободного деформирования узкой прямоугольной мембраны в предположении неравномерного изменения толщины стенки из анизотропного листового материала в условиях кратковременной ползучести. Выявлено влияние анизотропии механических свойств исходного материала, закона нагружения, геометрических размеров заготовки и изделия на напряженное и деформированное состояния, геометрические размеры, кинематику течения материала и предельные возможности процесса изотермической |
16 На основе постулата Друкера для реономных анизотропных сред предложены критерии локальной потери устойчивости анизотропного материала при плоском напряженном, плоском напряженном и деформированном состояниях заготовки в режиме кратковременной ползучести. Приведены методика и результаты экспериментальных исследований характеристик анизотропии механических свойств, параметров уравнений состояний и критериев разрушения при вязком и вязкопластическом деформировании ряда специальных алюминиевых и титановых сплавов, применяемых в аэрокосмической технике. В третьем разделе приведены результаты теоретических исследований процессов изотермического свободного деформирования узкой прямоугольной мембраны, формообразования угловых элементов многослойных конструкций, а также штамповки и калибровки трапециевидных элементов трехслойных листовых конструкций из анизотропного листового материала в условиях кратковременной ползучести. Выявлено влияние анизотропии механических свойств исходного материала, закона нагружения, геометрических размеров заготовки и изделия на напряженное и деформированное состояния, геометрические размеры, кинематику течения материала и предельные возможности процесса изотермической пневмоформовки в режиме кратковременной ползучести, связанные с накоплением микроповреждений и локальной потерей устойчивости заготовки. Рассмотрены возможные варианты формоизменения при известных законах изменения высоты мембраны от времени, давления от времени, а также рассмотрены случаи формоизменения при постоянной скорости деформации и постоянном давлении. Выполнено сопоставление результатов расчетов при решении задачи в предположении переменной и постоянной толщины стенки вдоль дуги окружности. IOI 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ РАДИАТОРНЫХ И ТРЕХСЛОЙНЫХ ГОФРОВЫХ ЛИСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ КРАТКОВРЕМЕННОЙ ПОЛЗУЧЕСТИ 3.1. Горячая пневмоформовка длинной листовой оболочки из анизотропного материала В корпусных конструкциях летательных аппаратов применяют радиаторные панели из титановых и алюминиевых сплавов, которые устанавливают по внутренним и наружным поверхностям корпусов приборных и специальных отсеков, где необходимо поддерживать заданный температурный режим. Конструктивно радиаторная панель представляет собой два беззазорно соединенных листа с каналами между ними для циркуляции теплоносителя. Профиль сечения канала имеет заданную геометрию круглую или прямоугольную в сечении канала, а сам канал может быть одноили двухсторонним. Технологический процесс изготовления радиаторных панелей сводится к проведению на одной позиции обработки процессов, состоящих из последовательно выполняемых операций диффузионной сварки давлением газа двух листов и горячего формообразования каналов газом, подаваемым между листами. Задача о горячем свободном формоизменении длинной прямоугольной оболочки, закрепленной вдоль длинной стороны, в предположении постоянной толщины стенки решена в работах [72, 102, 139, 224]. Ниже приведены результаты теоретических исследований процессов изотермического свободного деформирования узкой прямоугольной мембраны в предположении неравномерного изменения толщины стенки, а также формообразования угловых элементов многослойных конструкций из 174 привести к погрешности определения времени разрушения и угла конуса полости трапециевидного элемента до 40%. 3.5. Основные результаты и выводы 1. Выполнены теоретические исследования процессов изотермического свободного деформирования узкой прямоугольной мембраны, формообразования угловых элементов многослойных конструкций, а также штамповки и калибровки трапециевидных элементов трехслойных листовых конструкций из анизотропного листового материала в условиях кратковременной ползучести. Рассмотрены возможные варианты формоизменения при известных законах изменения давления от времени, а также случаи формоизменения при постоянной скорости деформации и постоянном давлении. Процессы изотермического деформирования рассмотрены для групп материалов, для которых справедливы уравнения энергетической или кинетической теории кратковременной ползучести и повреждаемости. 2. Выявлено влияние анизотропии механических свойств исходного материала, закона нагружения, геометрических размеров заготовки и изделия на напряженное и деформированное состояния, геометрические размеры, кинематику течения материала, силовые режимы и предельные возможности исследуемых процессов изотермического формоизменения в режиме кратковременной ползучести, связанные с накоплением микроповреждений и локальной потерей устойчивости заготовки. 3. Установлено, что в начальный момент деформирования наблюдается резкий рост относительного давления р, обеспечивающего постоянную величину эквивалентной скорости деформации , высоты Н и половины угла раствора дуги а, а также уменьшения угла конуса полости трапециевидного элемента а и относительной толщины заготовки h. Интенсивность |