Застосування інтелектуально-керованих технологій при проєктуванні технологічних процесів штампування вибухом оболонкових деталей

Автор(и)

  • Сергій Вікторович Шлик Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського, Україна https://orcid.org/0000-0001-9422-1637

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.247667

Ключові слова:

штампування вибухом, оболонкова деталь, деталі авіадвигуна, зварювальний шов, інтелектуальна система, метод скінченних елементів

Анотація

Об'єктом дослідження є процеси імпульсної металообробки (гідровибухове штампування, магнітно-імпульсне, електрогідравлічне, газодетонаційне тощо). Серед цих методів штампування для отримання деталей авіадвигунів з циліндричних та конічних заготовок найбільш ефективним за своїми енергосиловими можливостями та габаритними розмірами є вибуховий. Сучасний рівень теорії та практики процесів обробки металів тиском дозволяє на базі системного підходу та теорії керування визначити оптимальні параметри процесів пластичної формозміни, обрати найкращі технічні рішення та створити передумови переходу до комплексної автоматизації. Найскладнішою задачею оптимізації методів пластичного формоутворення є знаходження найкращого рішення серед багатьох потенційно можливих, з урахуванням введених обмежень та критеріїв ефективності, враховуючи екологічні, економічні, технічні, ергономічні та інші вимоги. Найбільш проблемним є те, що оптимізувати процес формозміни post factum неможливо (необхідні доводочні роботи, усунення дефектів форми та розмірів, заварювання тріщин тощо). Тому при рішенні задач оптимізації потрібна реалізація принципу зворотного зв’язку – порівняння значення регульованої змінної, що визначається керуючою програмою, з потрібним значенням. В цілому, процесам обробки металів тиском властиве різноманіття задач теорії оптимального керування, рішення яких здійснюється методами математичного програмування. І, хоча устаткування для імпульсної обробки може мати різну конструкцію, однак обов'язково включає в себе конструктивні елементи, що дозволяють перетворити енергію джерела та з її допомогою (за допомогою впливу твердого тіла, передавального середовища або поля) деформувати метал заготовки. Завдяки цьому у даній роботі пропонується керування якістю отримуваних деталей здійснювати шляхом варіювання ступеня деформації заготовки у процесі формоутворення. Результатом роботи є розробка комплексної інтелектуальної системи, за допомогою якої можна здійснити автоматизоване проектування практично всіх процесів імпульсної дії на основі інтелектуального вибору найбільш підходящих параметрів формоутворення.

Біографія автора

Сергій Вікторович Шлик, Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технології машинобудування

Посилання

  1. Youngdahl, C. K. (1970). Correlation Parameters for Eliminating the Effect of Pulse Shape on Dynamic Plastic Deformation. Journal of Applied Mechanics, 37 (3), 744–752. doi: https://doi.org/10.1115/1.3408605
  2. Bazant, Z., Cedolin, L. (2010). Three-Dimensional Continuum Instabilities and Effects of Finite Strain Tensor. Stability of Structures. World Scientific, 706–759. doi: https://doi.org/10.1142/9789814317047_0011
  3. Dragobetskii, V., Shapoval, A., Naumova, E., 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. 2017 International Conference on Modern Electrical and Energy Systems (MEES). IEEE, 400–403. doi: https://doi.org/10.1109/mees.2017.8248944
  4. Anishchenko, A., Kukhar, V., Artiukh, V., Arkhipova, O.; Abramov, A. D., Murgul, V. (Eds.) (2018). Superplastic forming of shells from sheet blanks with thermally unstable coatings. MATEC Web of Conferences, 239, 06006. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201823906006
  5. Markov, O., Gerasimenko, O., Aliieva, L., Shapoval, A., Kosilov, M. (2019). Development of a new process for expanding stepped tapered rings. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (1 (98), 39–46. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.160395
  6. Shlyk, S., Drahobetskyi, V., Trotsko, O., Chencheva, O., Klets, D. (2020). The Explosive Expansion of Electrical Equipment Housings with Variable Curvature. 2020 IEEE Problems of Automated Electrodrive. Theory and Practice (PAEP). IEEE, 381–385. doi: https://doi.org/10.1109/paep49887.2020.9240822
  7. Kukhar, V., Artiukh, V., Butyrin, A., Prysiazhnyi, A. (2017). Stress-Strain State and Plasticity Reserve Depletion on the Lateral Surface of Workpiece at Various Contact Conditions During Upsetting. International Scientific Conference Energy Management of Municipal Transportation Facilities and Transport EMMFT 2017. Springer International Publishing, 201–211. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-70987-1_22
  8. Lutsenko, I. (2016). Definition of efficiency indicator and study of its main function as an optimization criterion. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (2 (84), 24–32. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.85453
  9. Raskin, L., Sira, O., Sukhomlyn, L., Bachkir, I. (2017). Symmetrical criterion of random distribution discrimination. 2017 International Conference on Modern Electrical and Energy Systems (MEES). IEEE, 320–323. doi: https://doi.org/10.1109/mees.2017.8248922
  10. Zagirnyak, M. V., Drahobetskyi, V. V. (2015). New methods of obtaining materials and structures for light armor protection. 2015 International Conference on Military Technologies (ICMT). IEEE, 709–710. doi: https://doi.org/10.1109/miltechs.2015.7153695
  11. Jones, N., Alves, M. (2010). Post-failure behaviour of impulsively loaded circular plates. International Journal of Mechanical Sciences, 52 (5), 706–715. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2009.11.014
  12. Trotsko, O., Shlyk, S. (2018). Development of the Mathematical Model for Sheet Blanks Forming Calculation Using Simulation in ANSYS Software. 2018 IEEE 13th International Scientific and Technical Conference on Computer Sciences and Information Technologies (CSIT). IEEE, 169–173. doi: https://doi.org/10.1109/stc-csit.2018.8526614
  13. Cooper, P. W. (1996). Explosives Engineering. New York: Wiley-VCH, 480.
  14. Duff, R. E., Houston, E. (1955). Measurement of the Chapman‐Jouguet Pressure and Reaction Zone Length in a Detonating High Explosive. The Journal of Chemical Physics, 23 (7), 1268–1273. doi: https://doi.org/10.1063/1.1742255
  15. Li, D. Y., Peng, Y. H., Yin, J. L. (2006). Optimization of metal-forming process via a hybrid intelligent optimization technique. Structural and Multidisciplinary Optimization, 34 (3), 229–241. doi: https://doi.org/10.1007/s00158-006-0075-1

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-12-21

Як цитувати

Шлик, С. В. (2021). Застосування інтелектуально-керованих технологій при проєктуванні технологічних процесів штампування вибухом оболонкових деталей. Technology Audit and Production Reserves, 6(1(62), 6–13. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.247667

Номер

Том 6 № 1(62) (2021): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Технології машинобудування: Звіт про науково-дослідну роботу

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Sergii Shlyk

Creative Commons License

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.