Моделювання вільного деформування трубчастої заготівки за умов дії електрогідравлічного навантаження

Анотація

Нарижний О. Г., Тараненко М. Є.
Моделювання вільного деформування трубчастої заготівки за умов дії електрогідравлічного навантаження

Стаття присвячена дослідженням процесу роздачі трубчастої заготовки в умовах дії електрогідравлічного розряду. Такі процеси широко використовуються при виготовленні кінцівок трубопровідних систем у літако-, двигуно- та автомобілебудуванні, при виготовленні перенастроюваних транспортних систем для переміщення сипких матеріалів (зерно, борошно та ін.), для герметизації стиків у теплообмінниках тощо. Цим процесам власний високий ступінь пластичного деформування заготівки за один технологічний перехід, а також складна кінетика формоутворювання за участю рідкої та пароплазменної частин технологічної системи. Існує значна потреба розробки методів дослідження таких систем та процесів за допомогою, зокрема, математичного моделювання. Існуючі математичні моделі процесів формоутворення не враховують явища потоншення тонкошарової заготівки, яке є третьою головною деформацією.

Мета роботи – удосконалення та уточнення механіко-математичної моделі вільної роздачі трубчастої заготовки при електрогідравлічному навантаженні за рахунок використання скінченно-елементної апроксимації теорії оболонок з урахуванням потоншення, а також дослідження закономірностей та особливостей механічних процесів руху елементів технологічної системи та напружено-деформованого стану заготівки з урахуванням цього удосконалення.

Наведено структурну схему моделі технологічної системи, розміри, матеріальні властивості, умови збурення техпроцесу, умови механічної взаємодії елементів системи, спосіб удосконалення моделі. Наведені результати моделювання механічних процесів в технологічній системі та напружено-деформованого стану заготівки з використанням удосконаленої математичної моделі.   

Удосконалення моделі доцільно та відповідає результатам експериментів Загалом модель адекватна, методика має достатню точність, Потоншення має неоднорідний характер та змінюється в діапазоні 1.2…14 %, Отриманий ККД процесу відповідає даним експерименту. Для підвищення ККД технологічного процесу бажано утилізувати остаточний запас внутрішньої енергії парогазової порожнини, наприклад, повторним навантаженням.

В подальшому удосконалена модель може бути використана для дослідження штампування в матрицю, герметизації стиків та аналізу повторного навантаження новим розрядом.