|
43 сти) и вязкопластическом (ползуче-пластическое деформирование). Поэтому в дальнейшем характеристики вязкого течения будем обозначать с индексом "с", а вязкопластического течения индексом "ср". Например: Введение повреждаемости в определяющие соотношения ползучепластического течения материала (2.10) -(2.13) значительно усложняют постановку задачи по анализу напряженного и деформированного состояний и требует одновременного расчета как компонент напряжений, скоростей течения и деформаций, эквивалентной деформации или удельной работы деформации, так и повреждаемости в областях вязкопластической и вязкой деформации, однако позволяют получить более реальную картину формоизменения. Приведенные выше соотношения могут быть использованы для анализа процессов деформирования анизотропного материала, протекающих в условиях кратковременной ползучести. 2.2. Феноменологические модели разрушения анизотропного материала при деформировании в режиме кратковременной ползучести Предельные возможности формоизменения при пластической обработке материалов и деформировании в режиме вязкого течения материала часто оцениваются на базе феноменологических моделей разрушения. В основу этих моделей положен принцип накопления повреждаемости материала при деформировании. Наибольшее распространение получили деформационные и энергетические критерии разрушения, а в качестве характеристики повреждаемости материала обычно принимается степень использования ресурса пластичности, представляющая собой отношение накопленной эквивалентной деформации или удельной (пластической) работы деформации к их предельным величинам при заданных характеристиках напряженного и дефор |
2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................... 8 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ШТАМПОВКИ ТРУДНОДЕФОРМИРУЕМЫХ СПЛАВОВ........................................................................................... 19 1.1. Анализ существующих технологий изготовления многослойных конструкций и куполообразных деталей из листового материала. Новые пути повышения эффективности их изготовления............................... 19 1.2. Уравнения механического состояния при медленном изотермическом деформировании. Критерии разрушения и локальной устойчивости материала......................... ................................................ ........................ 25 1.3. Методы математического моделирования процессов обработки металлов давлением...................................................... ................................ 36 1.4. Анизотропия листовых материалов и ее влияние на процессы обработки металлов давлением...................................... :.................................. 44 1.5. Основные выводы и постановка задач исследования........................... 50 2. ОСНОВНБ1Е СООТНОШЕНИЯ ДЛЯ АНАЛИЗА ПРОЦЕССОВ ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ АНИЗОТРОПНОГО МАТЕРИАЛА В РЕЖИМЕ КРАТКОВРЕМЕННОЙ ПОЛЗУЧЕСТИ.. .......................... 54 2.1. Определяющие соотношения при кратковременной ползучести........ 55 2.2. Феноменологические модели разрушения анизотропного материала при деформировании в режиме кратковременной ползучести.............. 60 2.2.1. Феноменологические критерии разрушения..................................... 61 2.2.2. Виды функциональных зависимостей в критериях разрушения... 65 2.2.3. Учет повреждаемости при исследовании горячего деформирования в режиме кратковременной ползучести................................................ 68 60 "с", а вязкопластического течения индексом ”ср". Например: У, i,?, Rcx, Rc x p,fc,fcPht.a. 2.2. Феноменологические модели разрушения анизотропного материала при деформировании в режиме кратковременной ползучести Предельные возможности формоизменения при пластической обработке материалов и деформировании в режиме вязкого течения материала часто оцениваются на базе феноменологических моделей разрушения. В основу этих моделей положен принцип накопления повреждаемости материала при деформировании. Наибольшее распространение получили деформационные и энергетические критерии разрушения, а в качестве характеристики повреждаемости материала обычно принимается степень использования ресурса пластичности, представляющая собой отношение накопленной эквивалентной деформации или удельной (пластической) работы деформации к их предельным величинам при заданных характеристиках напряженного и деформированного состояния элементарного объема в очаге пластической деформации. Предельные величины эквивалентной деформаций и удельной работы деформации ‘определяются из диаграммы пластичности и ползучести, полученной экспериментальным путем на основе испытаний материала в различных условиях деформирования. При теоретическом анализе процессов обработки металлов давлением оценивается напряженное и деформированное состояния выделенного элемента очага деформации в процессе его формообразования, определяется повреждаемость материала заготовки на каждом этапе деформирования. В дальнейшем находится накопленная повреждаемость в процессе деформирования путем линейного или нелинейного принципа накопления повреждений. Предельные возможности деформирования определяются при достижении величины накопленной повреждаемости в процессе 70 зу напряженного и деформированного состояний и требует одновременного расчета как компонент напряжений, скоростей течения и деформаций, эквивалентной деформации или удельной работы деформации, так и повреждаемости в областях вязкопластической и вязкой деформации, однако позволяют получить более реальную картину формоизменения. 2.3. Критерий локализации деформирования анизотропного материала в изотермических условиях Локализация деформации, проявляющаяся в образовании местного утонения, характерна для процессов листовой штамповки. При изготовлении ряда ответственных изделий из листового материала по условиям эксплуатации не допускается локализация деформации. Поэтому степень формоизменения, при которой начинается шейкообразование, в этом случае может считаться предельной. Обеспечение отсутствия шейкообразования в процессах медленного формоизменения при повышенных температурах является важной задачей. Ниже для анализа локализации деформаций листового анизотропного материала предложен критерий, позволяющий предсказать величину предельной деформации в зависимости от закона нагружения и установить влияние анизотропии механических свойств исходного материала на предельные возможности деформирования. Согласно постулату устойчивости, предложенному Друккером для реономных сред, процесс деформирования в изотермических условиях устойчив в малом, если мощность бесконечно малых приращений обобщенных сил Ql на бесконечно малых приращениях соответствующих скоростей обобщенных перемещений неотрицательна [102] ^dQidV^O. (2.42) |