Дослідження напружено-деформованого стану заготовки при подвійному згині при імпульсному навантаженні
DOI:
https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.237151Ключові слова:
подвійна деформація, зворотній вигин заготовки, зварювання вибухом, плакування вибухом, біметалева композиція, зварне облицюванняАнотація
Об’єктом дослідження є технології обробки металів високошвидкісними й високоенергетичними методами пластичного деформування шаруватих металевих композицій. Основу теоретичних досліджень складають основні положення теорії з'єднання металів у твердій фазі, теорії пластичності, технології плакування вибухом, пластичного деформування шаруватих металевих композицій, їх термічної обробки.
Основною проблемою створення шаруватих металевих композицій за допомогою енергії вибуху, в тому числі зносо- та корозійностійких, електротехнічних матеріалів з високою балістичною стійкістю тощо, є те, що вони до сих пір не зайняли належного місця в ряду сучасних конструкційних і функціональних матеріалів. Це можна пояснити обмеженим застосуванням цього процесу, а також відставанням теорії та бази експериментів в області з’єднання різних металів в твердій фазі та забезпечення необхідних експлуатаційних властивостей згідно потреб сучасної промисловості.
У роботі розглянуто процес деформації облицювальної заготовки під час зварювання вибухом. Процес зіткнення заготовки розглянуто у трьох стадіях: переміщення елемента облицювальної заготовки до зіткнення, її інерційний рух та деформація. Описано рівняння руху та рівноваги елементів заготовки. Представлено спільне рішення рівнянь пластичності та рівноваги елемента заготовки в зоні подвійного перегину.
Робота дозволяє вирішити проблеми підвищення рівня виробничо-економічних показників виготовлення шаруватих металевих композицій за рахунок розвитку методів розрахунку та оптимізації технологічних параметрів. Плакування вибухом, як найбільш універсальний, перспективний та економічний метод, який має ще чимало можливостей для застосування математичного моделювання та оптимізації процесу, досліджене у роботі стосовно отримання та подальшої обробки основних груп промислових металевих композицій. Це дозволяє вирішити завдання заміни традиційних матеріалів шаруватими металевими композиціями.
Отримані результати важливі з точки зору застосування економічно ефективних матеріалів з високими механічними, експлуатаційними та технологічними властивостями.
Посилання
- Bataev, I. A., Tanaka, S., Zhou, Q., Lazurenko, D. V., Junior, A. M. J., Bataev, A. A. et. al. (2019). Towards better understanding of explosive welding by combination of numerical simulation and experimental study. Materials & Design, 169, 107649. doi: http://doi.org/10.1016/j.matdes.2019.107649
- Srivastava, S., Sherpa, B. B., Singh, G., Singh, P. J., Upadhyay, A., Srivastava, N. (2017). Numerical simulation of explosive welded steel with aluminum using Autodyn 2D. International Research Journal of Engineering and Technology, 4 (5), 1378–1382.
- Li, Y., Liu, C., Yu, H., Zhao, F., Wu, Z. (2017). Numerical Simulation of Ti/Al Bimetal Composite Fabricated by Explosive Welding. Metals, 7 (10), 407. doi: http://doi.org/10.3390/met7100407
- Clegg, R., Sheridan, J., Hayhurst, C., Francis, N. (2017). The application of SPH techniques in AUTODYN-2D to kinetic energy penetrator impacts on multi-layered soil and concrete targets. 8th International Symposium on Interaction of the Effects of Munitions with Structures. Available at: https://www.researchgate.net/publication/267998522_The_application_of_SPH_techniques_in_AUTODYN-2D_to_kinetic_energy_penetrator_impacts_on_multi-layered_soil_and_concrete_targets
- Dragobetskii, V., Shapoval, A., Naumova, O., Shlyk S., Mospan, D., Sikulskiy, V. (2017). The Technology of Production of a Copper – Aluminum – Copper Composite to Produce Current Lead Buses of the High – Voltage Plants. IEEE International Conference on Modern Electrical and Energy Systems, 400–403. Available at: http://doi.org/10.1109/mees.2017.8248944
- Dragobetskii, V., Zagirnyak, V., Shlyk, S., Shapoval, A., Naumova, O. (2019). Application of explosion treatment methods for production Items of powder materials. Przeglad Elektrotechniczny, 95 (5), 39–42. doi: http://doi.org/10.15199/48.2019.05.10
- Ogorodnikov, V. А., Dereven’ko, I. А., 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, 54 (3), 326–332. doi: http://doi.org/10.1007/s11003-018-0188-x
- Ogorodnikov, V. A., Savchinskij, I. G., Nakhajchuk, O. V. (2004). Stressed-strained state during forming the internal slot section by mandrel reduction. Tyazheloe Mashinostroenie, 12, 31–33.
- Hoseini Athar, M. M., Tolaminejad, B. (2015). Weldability window and the effect of interface morphology on the properties of Al/Cu/Al laminated composites fabricated by explosive welding. Materials & Design, 86, 516–525. doi: http://doi.org/10.1016/j.matdes.2015.07.114
- Del, G. D., Ogorodnikov, V. A., Nakhaychuk, V. G. (1974). Kriteriy deformiruemosti metallov pri obrabotke davleniem. Izv. vuzov. Mashinostroenie, 12, 22–24.
- Ogorodnikov, V. A., Grechanyuk, N. S., Gubanov, A. V. (2018). Energy Criterion of the Reliability of Structural Elements in Vehicles. Materials Science, 53 (5), 645–650. doi: http://doi.org/10.1007/s11003-018-0119-x
- Dragobetskii, V., Zagirnyak, M., Naumova, O., Shlyk, S., Shapoval, A. (2018). Method of Determination of Technological Durabilityof Plastically Deformed Sheet Parts of Vehicles. International Journal of Engineering & Technology, 7 (4.3), 92–99. doi: http://doi.org/10.14419/ijet.v7i4.3.19558
- Zareie Rajani, H. R., Akbari Mousavi, S. A. A. (2012). The effect of explosive welding parameters on metallurgical and mechanical interfacial features of Inconel 625/plain carbon steel bimetal plate. Materials Science and Engineering: A, 556, 454–464. doi: http://doi.org/10.1016/j.msea.2012.07.012
- Del', G. D., Ogorodnikov, V. A., Spiridonov, L. K. (1974). Plasticity of metal subjected to complex loading. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Mashinostroenie, 12, 22–26.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Sergii Shlyk, Volodymyr Drahobetskyi, Alexander Shapoval, Dmytro Savielov, Elena Naumova, Denys Bondar
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
