|
дефектов весьма ограничены. Как показано в работе [27], теоретическое описание и прогнозирование его затруднительно. В работе [108] предлагается в качестве параметра разрушения принимать рассеянную энергию, постоянную к моменту разрушения независимо от вида напряженного состояния и истории нагружения. На основе уравнений теорий ползучести и прочности (теорий течения и упрочнения) при различных критериях прочности в работах [64, 89, 147] проанализированы операции горячей осадки, деформирования труб, пневмоформовки тонколистовых оболочек. Экспериментальные константы уравщ нений состояния, привлекаемых для анализа технологических задач, получены на основе опубликованных экспериментальных данных [50, 53-55]. Целый ряд работ [2, 3, 33, 36, 53-55, 64, 89, 120] посвящен отработке методик и экспериментальному определению констант уравнений состояния и разрушения при вязком течении материала. В результате экспериментов, например, установлено, что ползучесть и повреждаемость сплава ВТ14 в различных температурных интервалах описывается различными теоретическими зависимостями. В интервале температур 800...920 °С для данного материала справедлива энергетическая теория ползучести и повреждаемости, а при температурах 950...1000 °Скинетическая теория ползучести и повреждаемости. Указанные особенности обусловлены физическими свойствами материала, в частности тем, что титан относится к полиморфным металлам и имеет две аллотропические модификации. Уравнения состояния материала, сформулированные выше для одноосного напряженного состояния, могут быть распространены на случай неодноосного напряженного состояния в предположении справедливости условий пропорциональности тензоров напряжений, деформаций или скоро-а стей деформаций, гипотезы "единой кривой" и условия несжимаемости ма |
дельная величина интенсивности сдвиговой деформации; Л = (о-! + G2 + сз)/^ параметр схемы напряженного состояния; <зе интенсивность напряжений; qj , q2 и аз " главные напряжения. В настоящее время теория обработки металлов давлением не располагает необходимой информацией о значениях Е и В для различных процессов пластического деформирования, и в расчетах их обычно принимают равными единице, т.е. (1-9) Этот критерий деформируемости обладает достаточной точностью при монотонном процессе деформирования. Экспериментальные исследования показали, что во всех случаях существенного немонотонного деформирования этот критерий дает завышенные расчетные значения у, т.е. разрушение происходит при больших деформациях, чем предсказывает этот критерий. В связи с этим В.Л. Колмогоровым и А.А. Богатовым в работе [27, 90] предложен критерий, основанный на нелинейном суммировании повреждений. Эти критерии не учитывают ползучести при высоких температурах, а построение диаграмм пластичности для высоких температур проблематично. Процесс развития трещин осложняется ползучестью горячего металла. При больших деформациях и сжимающих напряжениях наряду с зарождением и развитием дефектов происходит их "залечивание". Экспериментальные данные о развитии и "залечивании" дефектов весьма ограничены. Как показано в работах [58, 182], теоретическое описание и прогнозирование его затруднительно. В работах [83, 170, 172, 188] предлагается в качестве параметра разрушения принимать рассеянную энергию, постоянную к моменту разрушения независимо от вида напряженного состояния и истории нагружения. На основе уравнений теорий ползучести и прочности (теорий течения и упрочнения) при различных критериях прочности в работах [102, 139, 246] 35 проанализированы операции горячей осадки, деформирования труб, пневмоформовки тонколистовых оболочек. Экспериментальные константы уравнений состояния, привлекаемых для анализа технологических задач, получены на основе опубликованных экспериментальных данных [80, 94, 97-99]. Целый ряд работ [68, 97-99, 102, 109,110, 139] посвящен отработке методик и экспериментальному определению констант уравнений состояния и разрушения при вязком течении материала. В результате экспериментов, например, установлено, что ползучесть и повреждаемость сплава ВТ 14 в различных температурных интервалах описывается различными теоретическими зависимостями. В интервале температур 800...920° С для данного материала справедлива энергетическая теория ползучести и повреждаемости, а при температурах 950... 1000°Скинетическая теория ползучести и повреждаемости. Указанные особенности обусловлены физическими свойствами материала, в частности тем, что титан относится к полиморфным металлам и имеет две аллотропические модификации. Рассмотрим далее вопросы, связанные с локальной устойчивостью деформаций и разрушением заготовок. Неустойчивость деформаций при листовой штамповке вытяжке и формообразовании листовых пустотелых оболочек двухосным растяжением связана с локализацией деформаций и образованием утонения, предшествующего разрушению. При вытяжке это возможно в условиях схемы растяжения сжатия во фланце заготовки, при формовке в условиях двухосного растяжения. В первом случае это может привести к отрыву донной части заготовки, во втором к разрыву в куполе формуемой оболочки. Вопросы о локализации деформации в листовой штамповке изотропных и анизотропных материалов анализируются с использованием двух критериев локальной устойчивости деформации: неотрицательности добавочных нагрузок [41, 185, 186] и энергетического критерия [58, 86, 102, 135]. 36 Названные критерии применяются для упрочняющихся материалов. Статический критерий связан с потерей устойчивости растяжения, когда утонение не компенсируется упрочнением. Энергетический критерий определяет класс устойчивых материалов в соответствии с постулатом Друкера. В работах [102, 135] предлагается критерий устойчивости, обобщенный Друкером для реономных сред, в виде: dQidyi>Q, (1.Ю) где Q., Н/ " соответственно обобщенные силы и обобщенные скорости перемещений. Этот критерий рассмотрен в случаях двухосного и одноосного растяжения при ползучести. 1.3. Методы математического моделирования процессов обработки металлов давлением Уравнения состояния материала, сформулированные выше для одноосного напряженного состояния, могут быть распространены на случай неодноосного напряженного состояния в предположении справедливости условий пропорциональности тензоров напряжений, деформаций или скоростей деформаций, гипотезы "единой кривой" и условия несжимаемости материала. В этом случае уравнения состояния могут быть записаны в эквивалентных напряжениях, деформациях и скоростях деформаций. Для анализа процессов изотермической штамповки изотропных материалов при медленном деформировании обычно используют теорию ползучести в различных вариантах: теорию старения = Аг l-xd ———\ т + 1 т + 2) (l.ii) т е |