|
104 В зависимости от условий нагружения изменяется геометрический характер деформирования оболочки в базовых точках "а", "Ь", "с". Наибольшее утонение имеет место в центре купола (точка "с"), наименьшее в точке "Ь" (рис. 4.4 4.8). Рост параметров нагружения ар, пр и эквивалентной скорости деформации приводит к резкому уменьшению толщины оболочки в базовых точках заготовки (Ac, и ha). Ухудшаются условия деформирования по критерию накопления повреждаемости, уменьшается относительная предельная высота заготовки Н*= H*lhQ и время разрушения i*, увеличивается относительная толщина в куполе оболочки h* =h*lhQ. Отметим, что в зависимости от условий нагружения (ар, пр и ), геометрических размеров оболочки b/а, коэффициента нормальной анизотропии R, разрушение оболочки по критерию накопления повреждений может происходить в точках "Ь" и "с". Этот факт убедительно показан на рис. 4.9 4.12, где выделены эти области. Изменение относительных размеров оболочки (7/а) от 1 до 2 способствует увеличению предельной относительной высоты купола 77* с 12 до 19. Дальнейшее увеличение размеров оболочки не позволяет увеличить эту высоту 77* для рассматриваемых условий деформирования. Поскольку в точке "а" утонение происходит интенсивнее, чем в точке "Ь", то при определенных условиях (в зависимости от характеристик материала, параметров нагружения, геометрических размеров заготовки), когда скоростное упрочнение не сможет компенсировать уменьшения толщины стенки оболочки, рост меридионального напряжения растяжения а х может привести к разрушению заготовки вследствие потери устойчивости стенки оболочки. |
198 Расчеты выполнены для алюминиевого сплава АМгб при температуре обработки Т = 450°С, поведение которого описывается энергетической теорией ползучести и повреждаемости, и для титанового сплава ВТ 14 при температуре Т = 950° С, поведение которого описывается кинетической теорией ползучести и повреждаемости. Механические характеристики этих материалов при формоизменении в условиях вязкого течения материала приведены в разделе 2.4. В результате расчетов определялись меридиональные ох и окружные оу напряжения, эквивалентное напряжение ое и эквивалентная скорость деформации толщины в вершине куполообразной заготовки hc и в точках малой ha и большой hjj осей эллипсоида, высота купола Н, величины накопленных микроповреждений ае или coj в базовых точках куполообразной заготовки от времени деформирования t, а также предельные возможности формоизменения. Рассмотрим особенности деформирования материала, подчиняющегося энергетической теории ползучести и повреждаемости. На рис. 4.3 иллюстрируется изменение относительной величины давления р-р!аео во времени деформирования t при постоянных эквивалентных скоростях деформации в центре купола <^е[ (b/a-1,5 ). Большим эквивалентным скоростям деформации отвечает большая величина максимума давления газа, которая смещается в сторону начала координат, а вид кривой р = р(/) носит более резкий характер. В зависимости от условий нагружения изменяется геометрический характер деформирования оболочки в базовых точках "а", ”Ь", "с". Наибольшее утонение имеет место в центре купола (точка "с"), наименьшее в точке "Ь" (рис. 4.4 4.8). 202 Рост параметров нагружения ар, пр и эквивалентной скорости деформации приводит к резкому уменьшению толщины оболочки в базовых точках заготовки (Ac, fy, и ha}. Ухудшаются условия деформирования по критерию накопления повреждаемости, уменьшается относительная предельная высота заготовки Н*= Н*1к$ и время разрушения t*, увеличивается относительная толщина в куполе оболочки Л* =h*l Jiq. Отметим, что в зависимости от условий нагружения (ар, пр и ^ei), геометрических размеров оболочки b/а, коэффициента нормальной анизотропии R, разрушение оболочки по критерию накопления повреждений может происходить в точках "Ь" и "с". Этот факт убедительно показан на рис. 4.9 4.12, где выделены эти области. Изменение относительных размеров оболочки (b/а) от 1 до 2 способствует увеличению предельной относительной высоты купола Н* с 12 до 19. Дальнейшее увеличение размеров оболочки не позволяет увеличить эту высоту Н* для рассматриваемых условий деформирования. Посколько в точке "а" утонение происходит интенсивнее, чем в точке "Ь", то при определенных условиях (в зависимости от характеристик материала, параметров нагружения, геометрических размеров заготовки), когда скоростное упрочнение не сможет компенсировать уменьшения толщины стенки оболочки, и, следовательно, рост меридионального напряжения растяжения ах может привести к разрушению заготовки вследствие потери устойчивости стенки оболочки. Анализируя графики на рис. 4.13, можно отметить, что с увеличением коэффициента анизотропии Rx при фиксированных значениях Ry время разрушения t* увеличивается, причем, тем больше, чем меньше величина Ry в случаях, когда Ь/а = 1,5. Время разрушения уменьшается, если растет коэффициент анизотропии Ry при фиксированном значении Rx. 239 в сторону начала координат, а вид кривой р = p(t) носит более резкий характер. 3. Рост параметров нагружения ар, пр и эквивалентной скорости деформации E,ei приводит к резкому уменьшению толщины в вершине куполообразной заготовки hc и в точках малой ha и большой hy осей эллипсоида при свободном деформировании мембраны в прямоугольную матрицу, а также толщины в куполе заготовки hc и в месте ее закрепления при изотермического формоизменения сферических оболочек. 4. Установлено, что изменение относительной толщины в куполе заготовки hc происходит более интенсивно по сравнению с изменением относительной толщины в базовых точках для исследуемых процессов. С ростом времени деформирования t эта разница увеличивается и может достигать 50%. 5. Показано, что увеличение параметров нагружения ар, пр и эквивалентной скорости деформации приводит к1: резкому уменьшению утонения толщины в куполе и в базовых точках заготовки, а также к уменьшению относительной предельной высоты заготовки и времени разрушения. 6. Установлено, что в зависимости от условий нагружения (ар, пр и ^el), геометрических размеров оболочки Ь/а и величины коэффициента нормальной анизотропии R разрушение оболочки по критерию накопления повреждений может происходить в куполе заготовки или в точке большой оси эллипсоида при свободном деформировании мембраны в прямоугольную матрицу. При изотермическом формоизменения сферических оболочек разрушение заготовки происходит в куполе детали, где имеет место максимальное утонение заготовки. 7. Показано, что предельные возможности формоизменения при изотермическом деформировании анизотропных материалов, поведение которых описывается кинетической теорией ползучести и повреждаемости, не зависят |