Оцінка пластичності пористого матеріалу при прямому осесиметричному видавлюванні циліндричної заготовки
DOI:
https://doi.org/10.26642/ten-2023-2(92)-39-45Ключові слова:
пластичність; пористість; напруження; деформація; руйнування; пряме видавлюванняАнотація
У статті зазначено результати досліджень пластичності спеченого пористого матеріалу з мідного порошку ПМС-1 при прямому видавлюванні. При цьому для описання залежності пластичності від схеми напруженого стану використано поверхню граничних деформацій, яка описує залежність накопиченого до моменту руйнування ступеня деформації матеріалу основи від двох показників напруженого стану. В роботі отримана поверхня граничних деформацій для спеченого пористого матеріалу на основі мідного порошку ПМС-1. Запропоновано критерій оцінки ймовірності руйнування пористих тіл при великих пластичних деформаціях, в якому історія навантаження задається просторовими траєкторіями в координатах: накопичена деформація матеріалу основи, показник жорсткості напруженого стану матеріалу основи, параметр Надаі – Лоде, а залежність пластичності від схеми напруженого стану описується поверхнею граничних деформацій. Для визначення траєкторій навантаження довільних точок пластичної області в вибраному просторі показників напруженого стану необхідно мати інформацію про напружений стан та закон його зміни в будь-якій точці заготовки, що деформується. Для визначення поля напружень використано експериментально-розрахунковий метод, в якому компоненти тензора швидкостей деформацій визначали методом візіопластичності. Запропонований у цій роботі метод оцінки пластичності пористих тіл дозволив значно підвищити точність розрахунків значень використаного ресурсу пластичності та встановити вплив основних параметрів процесу прямого видавлювання на закономірності накопичення пошкоджень та ефективність ущільнення пористого матеріалу.
Посилання
Shtern, M.B., Mikhailov, O.V., and Mikhailov, A.O. (2021), «Generalized continuum model of plasticity of powder and porous materials», Powder Metallurgy and Metal Ceramics, Vol. 60 (1–2), pp. 20–34, doi: 10.1007/s11106-021-00211-7.
Beygelzimer, Y., Estrin, Y., Filippov, A. et al. (2022), «Simulation of layered structure instability under high-pressure torsion», Materials Letters, Vol. 324, pp. 132689, doi: 10.1016/j.matlet.2022.132689.
Ogorodnikov, V.A., Derevenko, I.A., and Sivak, R.I. (2018), «On the influence of curvature of the trajectories of deformation of a volume of the material by pressing on its plasticity under the conditions of complex loading», Materials Science, Vol. 54, No. 3, pp. 326–332, doi: 10.1007/s11003-018-0188-x.
Dell, H., Gese, H. and Oberhofer, G. (2007), «CrachFEM - A comprehensive approach for the prediction of sheet metal failure», AIP Conference Proceedings, Vol. 908, pp. 165–170, doi: 10.1063/1.2740806.
Sivak, I.О. (1994), «Evaluation of the deformability of porous bodies during pressure treatment», Bulletin of the Vinnytsia Polytechnic Institute, No. 1 (2), pp. 79–82.
Sakharov, D.V., Sivak, I.O., Pokras, V.D. and Ivatsko, V.T. (2000), «The peculiarities of application of viscoplasticity method to computation of porous bodies stress state», Poroshkovaya Metallurgiya, No. 3–4, pp. 10–21.
Sivak, R., Kulykivskyi, V., Savchenko, V. et al. (2023), «Determination of porosity functions in the pressure treatment of iron-based powder materials in agricultural engineering», Scientific Horizons, Vol. 26, No. 3, pp. 124 –134, doi: 10.48077/scihor3.2023.124.
Gogaev, K.A., Voropaev, V.S., Podrezov, Yu.N. et al. (2017), «Mechanical and fatigue properties of powder titanium strips, obtained by asymmetric rolling», Powder Metallurgy and Metal Ceramics, Vol. 56, No. 1–2, pp. 69–77, doi: 10.1007/s11106-017-9871-y.
Sheludchenko, B.А., Biletsky, V.R., Borovsky, V.M. et al. (2023), «Studies generalization of shape change of equipotential surfaces of stress-deformed objects», Technical engineering, No. 1 (91), pp. 110–118, doi: 10.26642/ten-2023-1(91)-110-118.
Sheludchenko, B., Sarauskis, E., Kukharets, S. and Zabrodskyi, A. (2022), «Graphic analytical optimization of design and operating parameters of tiresfor drive wheels of agricultural machinery», Soil & Tillage Research, pp. 215, doi: 10.1016/j.still.2021.105227.
References:
Shtern M.B. Generalized continuum model of plasticity of powder and porous materials / M.B. Shtern, O.V. Mikhailov, A.O. Mikhailov // Powder Metallurgy and Metal Ceramics. – 2021. – № 60 (1–2). – P. 20–34. DOI: 10.1007/s11106-021-00211-7.
Simulation of layered structure instability under high-pressure torsion / Y.Beygelzimer, Y.Estrin, A.Filippov and other // Materials Letters. – 2022. – № 324. – P. 132689. DOI: 10.1016/j.matlet.2022.132689.
Ogorodnikov V.A. On the influence of curvature of the trajectories of deformation of a volume of the material by pressing on its plasticity under the conditions of complex loading / V.A. Ogorodnikov, I.A. Derevenko, R.I. Sivak // Materials Science. – 2018. – № 54 (3). – P. 326–332. DOI: 10.1007/s11003-018-0188-x.
Dell H. CrachFEM – A comprehensive approach for the prediction of sheet metal failure / H.Dell, H.Gese, G.Oberhofer // AIP Conference Proceedings. – 2007. – № 908. – P. 165–170. DOI: 10.1063/1.2740806.
Сiвак I.О. Оцiнка деформуемостi пористих тiл при обробцi тиском / I.О. Сiвак // Вiсник Вiнницького полiтехнiчного iнституту. – 1994. – № 1 (2). – С. 79–82.
The peculiarities of application of viscoplasticity method to computation of porous bodies stress state / D.V. Sakharov, I.O. Sivak, V.D. Pokras, V.T. Ivatsko // Poroshkovaya Metallurgiya. – 2000. – № 3–4. – P. 10–21.
Determination of porosity functions in the pressure treatment of iron-based powder materials in agricultural engineering / R.Sivak, V.Kulykivskyi, V.Savchenko and other // Scientific Horizons. – 2023. – Vol. 26, No. 3. – P. 124–134. DOI: 10.48077/scihor3.2023.124.
Mechanical and fatigue properties of powder titanium strips, obtained by asymmetric rolling / K.A. Gogaev, V.S. Voropaev, Yu.N. Podrezov and other // Powder Metallurgy and Metal Ceramics. – 2017. – № 56 (1–2). – P. 69–77. DOI: 10.1007/s11106-017-9871-y.
Узагальнення досліджень формозміни еквіпотенціальних поверхонь напружено-деформованих об’єктів / Б.А. Шелудченко, В.Р. Білецький, В.М. Боровський та ін. // Технічна інженерія. – 2023. – № 1 (91). – P. 110–118. DOI: 10.26642/ten-2023-1(91)-110-118.
Graphic analytical optimization of design and operating parameters of tiresfor drive wheels of agricultural machinery / B.Sheludchenko, E.Sarauskis, S.Kukharets, A.Zabrodskyi // Soil & Tillage Research. – 2022. – P. 215. DOI: 10.1016/j.still.2021.105227.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Роман Іванович Сивак, Богдан Анатолійович Шелудченко, Олег Борисович Плужніков, Валерій Анатолійович Яновський
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор, який подає матеріали до друку, зберігає за собою всі авторські права та надає відповідному виданню право першої публікації, дозволяючи розповсюджувати даний матеріал із зазначенням авторства та джерела первинної публікації, а також погоджується на розміщення її електронної версії на сайті Національної бібліотеки ім. В.І. Вернадського.
