Критерії деформовності з врахуванням властивостей матеріалу в параметрі напруженого стану
Анотація
Грушко О. В., Кириця І. Ю. Критерії деформовності з врахуванням властивостей матеріалу в параметрі напруженого стану
Немонотонність поведінки пластичності матеріалів в області додатних гідростатичних тисків залежно від класичного показника напруженого стану призводить до необхідності пошуку більш вдалих параметрів в якості аргументу діаграми пластичності. В роботі запропоновано параметр напруженого стану, який залежить від фізико-механічних властивостей матеріалу. Коефіцієнти впливу є механічними властивостями матеріалу. Діаграму пластичності в карті металу, за допомогою введеного параметра напруженого стану, пропонується апроксимувати монотонно спадаючою експоненціальною функцією. Встановлено, що вплив головних нормальних напружень є неоднаковим щодо накопичення пошкоджень в матеріалі, який пластично деформується. Причому, даний вплив залежить від виду матеріалу, що дає можливості формування моделі пластичності, зокрема для матеріалів з різною реологією. Встановлено, що коефіцієнт впливу третього відносного головного напруження для маловуглецевих сталей, алюмінієвих та титанових сплавів становить – 0,76… 0,85.
Рекомендовано в відомих моделях деформовності застосовувати в якості аргументу діаграми пластичності запропонований нами параметр напруженого стану, оскільки фізичного змісту накопичення пошкоджень даний параметр не змінює. Область застосування того чи іншого критерію залишається у відповідності з рекомендаціями його використання в залежності від виду процесу і історії навантаження. Виконано порівняльний розрахунок використаного ресурсу пластичності за відомими критеріями та критеріями, які враховують властивості матеріалу через параметр напруженого стану. Використання діаграми пластичності, побудованої за допомогою запропонованого параметра напруженого стану, для процесів холодного пластичного деформування, які протікають в області додатного гідростатичного тиску, залежно від виду шляху деформування та особливостей реології металу уточнює значення використаного ресурсу пластичності металу до 2-х разів, що дозволяє зменшити кількість браку виробів до 50 % для процесів, режими яких пораховані за граничними деформаціями.
Посилання
Ogorodnikov V. A. Evaluation of the deformability of metals during pressure treatment. Kyiv : Higher school. Head publishing house. 1983. 175 p. (in Russian)
Del G. D. Technological mechanics. Moscow : Mechanical engineering. 1978. 174 p. (in Russian)
Del G. D., Ogorodnikov V. A., Spiridonov L. K. Plasticity of metal subjected to complex loading. Izv. Uchebn. Zaved. Mashinostroenie. 1974. 12. рр. 22–26.
Dell H., Gese H., Oberhofer G. Crach FEM–A comprehensive approach for the prediction of sheet metal failure. AIP Conference Proceedings. 2007. 908. May 17, pp. 165–170.
Ogorodnikov V.A., Kyrytsia I.Yu., Perlov V.Ye. Mechanics of processes of cold plastic deformation of axisymmetric workpieces with a blind hole: monograph. Vinnytsia: VNTU. 2015. 164 p. (in Ukrainian).
Ogorodnikov V. A., Kiselev V. B., Sivak I. O. Energy. Deformation. Destruction (tasks of autotechnical expertise): monograph. Vinnitsa: UNIVERSUM. 2005. 204 p. (in Russian)
Hrushko O.V., Gutsalyuk O.V. Modeling of the stress state in the processes of axisymmetric plastic deformation taking into account the material map. Materials working by pressure. Kramatorsk: DSEA. 2020. 1(50),
рр. 18–23. (in Ukrainian).
Ogorodnikov V. A., Kyrytsia I. Yu. Estimation of deformability of metal during the formation of internal slotted surfaces in blind holes by the method of cold plastic deformation. Materials working by pressure. Kramatorsk: DSEA. 2020. 1(50), рр. 136–146. (in Russian)
Grushko A. V. Parameter of the stress state, taking into account the properties of the material, and its influence on plasticity. Journal of Mechanical Engineering NTUU “KPI". 2012. 64, рр. 220-226. (in Russian)
Grushko A.V. Maps of materials in cold forming: monograph. Vinnitsa : VNTU. 2015. 348 p. (in Russian).
Kyrytsia I.Yu. Phenomenological criteria of destruction. Herald of the Khmelnytskyi National University. 2022. 3, pp. 75–81. (in Ukrainian).
