Математичне моделювання напружено-деформованого стану під час волочіння порошкового дроту з металевим сердечником
Анотація
Грибков Е. П., Малигін С. О., Бережна О. В.
Математичне моделювання напружено-деформованого стану під час волочіння порошкового дроту з металевим сердечником
На основі спільного рекурентного розв'язання скінченно-різницевої форми умови статичної рівноваги виділеного елементарного об'єму та умови пластичності порошкового середовища розроблено чисельну математичну модель напружено-деформованого стану, що враховує реальний характер розподілів геометричних параметрів, механічних властивостей і умов контактного тертя під час волочіння порошкового дроту з металевим сердечником. У рамках розглянутої математичної моделі напружено-деформованого стану під час волочіння порошкового дроту було прийнято, що поточні значення швидкості переміщення порошкового матеріалу, його механічні властивості і нормальні осьові напруження у межах кожного окремого поперечного перерізу залишаються величинами постійними по всій довжині вогнища деформації, зміни діаметрів, контактних напружень мають лінійний характер, кількісні оцінки дотичних напружень на поверхні контакту порошкової та монометалевої складових відповідають закону Амонтона-Кулона. За умови статистичної рівноваги відокремленого i-го елементарного об'єму порошкового матеріалу, з урахуванням кусочно-лінійної апроксимації, з урахуванням умови пластичності для порошкових матеріалів при осесиметричному навантаженні та впливу значення показника відносної щільності на значення коефіцієнтів, які враховують специфіку деформації порошкового композиту, отримані розрахунки співвідношення показників швидкостей пластичної деформації, головними напруженнями та співвідношення показників ступеня деформації. Розроблена математична модель дозволяє більш точно визначати геометричні та фізико-механічні характеристики отриманих виробів. Отримані залежності відносної щільності порошкового осердя в залежності від діаметру металевого сердечника, обтиснення та натяжіння порошкового дроту, що дозволяють знайти раціональні значення цих технологічних параметрів при проєктуванні технологічних режимів волочіння.
Посилання
Stern M. B,. Tkachenko L. N., Kirkova O. G.,. Kuzmov A. V. To the issue of optimisation of the modes of drawing cored wire. Mathematical models and computational experiment in materials science. Kyiv: IPM named after I. M. Frantzevych of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2009. № 11. pp. 111-117.
Shlepakov V. N., Gavrilyuk Y. A., Kotelchuk A. S. The current state of development and application of flux-cored wires for welding carbon and low-alloy steels. Automatic welding. 2010. № 3 (683). pp. 46-51. (in Rus-sian).
Tkachenko L.N., Kirkova O.G., Kuzmov A.V., Stern M.B. Study of the process of compaction of the pow-der core during drawing of powder wire on the basis of the model of plastic deformation of porous materials. Mathe-matical models and computational experiment in materials science. Kyiv: I.M. Frantzevych Institute of Materials Sci-ence of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012. № 14. pp. 116-122.
Gribkov E. P., Rizak P. I., Malygin S. O. Finite-element modelling of the stress-strain state during drawing of a tubular billet with a powder core. Scientific Bulletin of the DSEA,. 2017. № 3 (24Е). pp. 4-9.
URL:http://www.dgma.donetsk.ua/science_public/science_vesnik/%E2%84%963(24%D0%95)_2017/article/3.pdf (in Russian).
Perlin I.L., Ermanok M.Z. Theory of drawing. Moscow: Metallurgiya, 1971. 448 p.
Gribkov E.P.,. Serov I. V. Modelling of the process of welding flux-cored wire manufacturing. Heavy engi-neering. Problems and prospects of development : materials of the third international scientific and technical confer-ence; edited by V.D. Kovalev. Kramatorsk: DSEA,, 2005. pp. 22. (in Russian).
Chigarev V. V., Gavrish P. A., Gribkov E.P. Investigation of the process of drawing flux-cored wire for welding copper to steel. Welding International, № 26(9), 2012. pp. 718-722. ISSN 0950-7116 (Print), 1754-2138 (Online). DOI:https://doi.org/10.1080/09507116.2011.653152.
Grin A. G., Gribkov E. P., Sviridov A. V., Boiko I. A. Mathematical modelling of stress-strain state during drawing of cored wire. Improvement of the processes and equipment of machining by pressing in metallurgy and ma-chine-building : a collection of scientific articles. Kramatorsk : DSEA, 2007. pp. 522-527. (in Russian).
Volkogon G.M., Dmitriev A.M., Dobryakov E.P. Progressive technological processes of stamping of de-tails from powders and equipment. Moscow: Mashinostroenie, 1991. 320 p.
Gribkov E. P., Berezhnaya E. В., Danilyuk V. А., Makhmudov K. D. Mathematical modelling of stresses and deformations at realization of the process of flattening of a powder wire for electric contact surfacing. Materials processing by pressure. Kramatorsk : DSEA, 2012. 1(30). pp. 61-64. (in Russian).
