Теоретичне дослідження напруженого стану та розрахунок залишкових напружень при гнутті профілів відкритого перерізу
Анотація
Кухар В. В., Нагнібеда М. М. Теоретичне дослідження напруженого стану та розрахунок залишкових напружень при гнутті профілів відкритого перерізу // Обробка матеріалів тиском. – 2019. – № 2 (49). - C. 61-70.
У роботі розглянуто характер напружено-деформованого стану листових заготовок при гнутті різними способами. Виконаний огляд методів досліджень залишкових напружень та деформацій і визначення величини пружинення при гнутті листових заготовок. Показана природа формування різнорідного напруженого стану на зовнішньому та внутрішньому радіусах згинання заготовки. Представлено теоретичний розгляд згинання профілів та визначення залишкових напружень. Для теоретичного отримання аналітичних формул з розрахунку компонентів тензорів та величин залишкових напружень використаний метод механіки суцільних середовищ. Наведена методика визначення напруженого та деформованого стану за геометричними розмірами заготовки. Шляхом апроксимації кривих текучості для різних матеріалів, у тому числі й тих, що отримані за результатами власних досліджень, визначені математичні моделі зміцнення, які враховують при розрахунках напружено-деформованого стану при гнутті. В якості прикладу виконаний розрахунок характеристик напруженого стану для конкретизованого випадку гнуття профілю відкритого перерізу.
Посилання
Trishevsky I.S., Donets G.V., Doctors M.E. et al. The use of bent profiles of hire: Handbook. Moscow: Met-allurgy. 1975, 421 p. (in Russian).
Naritaa S., Hayakawa K., Kubota Y. Effect of hardening rule for spring back behavior of forging. Procedia Engineering. 2017, 207, pp. 167–172.
Banabic D. Sheet metal forming processes, constitutive modeling and numerical simulation. Berlin: Spring-er-Verlag. 2010, 318 p.
Muthler A., Düster A., Volk W., Wagner M., Ranka E. High order thin-walled solid finite elements applied to elastic spring-back computations. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 2006, 195, pp. 41-43.
Gupta S., Ramana-Reddy D. Design and analysis of aircraft sheet metal for spring back effect. Materials Today: Proceedings. 2017, 4, pp. 8287–8295.
Fu Z., Mo J., Zhang W. Study on multiple-step incremental air-bending forming of sheet metal with spring-back model and FEM simulation. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2009, 45, pp. 448–458.
Malinin N. N. Applied theory of plasticity and creep. Moscow: Mechanical Engineering. 1975, 399 p. (in Russian).
Tekaslan O., Gerger N., Şeker U. Determination of spring-back of stainless steel sheet metal in “V” bending dies. Materials and Design. 2008, 29, pp. 1043–1050.
Xia Z.C. Constitutive modeling of advanced high-strength steels for spring back simulation. Computational Mechanics. Springer, Berlin, Heidelberg. 2007, 299 p.
Yu T.X. Influence of axial force on elastic-plastic bending and springback of a beam. Journal of Mechani-cal Working Technology. 1982, 6, pp. 5–21.
Thipprakmas S. Finite Element Analysis on V-Die Bending Process. Finite Element Analysis. Ed. David Moratal. Sciyo. 2010, pp. 407–428.
Nandanwar P.S., Bajaj P.S., Patil P.D. Analysis of spring back defect in right angle bending process in sheet metal forming. International Journal of Science, Spirituality, Business and Technology. 2014, 3 (1), pp. 18–22.
Viorel P., Saadatou A.S., Nedelcu D., Octavian M. Experimental and numerical investigations of sheet metal circular bending. Indian Journal of Engineering and Materials Sciences. 2015, 22, pp. 487–496.
Hama T., Banu M. Effects of finite element type on springback simulation of a high strength steel sheet. The Annals of “Dunărea de Jos” University of Galati, Fascicle V, Technologies in Machine Building. 2009, pp. 75-80.
Kukhar V., Balalayeva E., Nesterov O. Calculation method and simulation of work ofthe ring elastic com-pensator for sheet-forming. MATEC Web of Conferences. 2017, 129, p. 01041.
Kukhar V.V., Anishchenko O.S., Nagnibeda M.M. Method of calculation of stress-strain state of sheet bil-let in bending taking into account material strengthening. Bulletin of NTU "KhPI". 2017, 37 (1259), pp. 36–41. (in Ukrainian).
Alekseev Yu.N. Introduction to the theory of metal processing by pressure, rolling and cutting. Kharkov: Publishing House of KhSU. 1969, 107 p. (in Russian).
Ilyushin A.A. Mechanics of a continuous medium. Moscow: Publishing House of MSU. 1990, 285 p. (in Russian).
Alekseev Yu.N. Issues of the plastic flow of metals. Kharkov: Publishing House of KhSU. 1958, 188 p. (in Russian).
Shemshurova N.G., Ionova O.V., Lokotushina N.M., Sedova E.M. Method for determining the strength in-dex of a cold-formed profile. Modeling and development of metal forming processes: collection of scientific papers. Magnitogorsk: MSTU. 2007, pp. 215–219. (in Russian).
Kukhar V.V., Nagnibeda N.N. Testing of reinforcing profiles and determination of their strength and geo-metric characteristics. Problems of tribology. Khmelnitsky: KhNU. 2016, 1 (79), pp. 30–35. (in Russian).
