Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 5
1. Аналитический обзор 6
1.1 Методы изготовления элементов рентгеновской оптики 6
1.2 Физико-механические свойства алюминиевых сплавов 7
1.3 Моделирование больших пластических деформаций алюминиевых сплавов 10
2 Материалы и методы исследований 26
2.1 Метод одноосного сжатия образцов 26
2.2 Численное моделирование задачи о двухстороннем глубоком продавливании
цилиндрической заготовки 27
3.2.1 Физическая и математическая постановка задачи о моделировании 27
3.2.2 Алгоритм решения и адаптивного перестроения сеточной модели 30
3 Результаты и анализ исследований 35
3.1 Результаты экспериментов по сжатию призматических образцов
3.2 Результаты моделирования 35
В результате моделирования цилиндрического алюминиевого образца были получены значения напряжения и деформации. Значения пластической деформации достигают значения в 3.5832 35
Заключение 39
ЛИТЕРАТУРА 40
Целью данной работы было теоретическое исследование процессов, происходящих при глубоком продавливании заготовок из алюминиевого сплава при производстве элементов составных линз.
Для достижения поставленной цели необходимо решить рад задач:
1. Создать физико-математическую модель адекватно описывающую упругопластическое поведение алюминиевого сплава А0 при больших степенях деформаций.
2. Оценить величины реализуемых деформаций, напряжений в цилиндрической заготовке и реактивных усилий при обработке.
3. Оценить возможность получения преломляющих линз выбранным методом обработки
В результате исследования оценена эффективность выбранного метода производства, дана оценка оснастке и технологическим режимам, определены степени пластической деформации при обработке, которые достигают десятков процентов в локальных зонах заготовок и остаточных упругих напряжений. Большие степени деформаций в стесненных условиях могут быть причиной увеличения плотности дислокационных структур в локальных областях и рекристаллизации в зонах их локализации [4, 5]. Из-за локального расположения зон рекристаллизации материала может формироваться неоднородность внутренней структуры. Для стабилизации структуры и свойств в объеме материала необходимо прибегнуть к финишной обработке отжигом. Подобраны геометрические размеры оснастки, при которых перераспределение материала из зоны выдавливания приводит к выпучиванию поверхностей на начальных этапах прессования с последующим восстановлением плоскости. Использование высоких температур при продавливании улучшает технологичность производства в сторону уменьшения усилий при обработке заготовок.
1. Lengeler B., Schroer C.G, Richwin M., Tummler J., Drakopoulos M., Snigirev A., Snigireva I. A microscope for hard X-rays based on pdrabolic compound refractive lenses. Applied Physics Letters. 1999. T. 74. № 26. С. 3924-3926.
2. Нарикович А.С., Ершов П.А., Лейцин В.Н., Савин В.В., Снигирев А.А. Рентгеновская томография как метод диагностики рентгенооптических элементов // Приборы и техника эксперимента. 2017. № 3. С. 88-91.
3. Красновейкин В.А., Скрипняк В.А., Москвичев Е.Н., Козулин А.А., Бородулин Д.А. Изменение физико-механических свойств алюминиевого сплава 1560 после обработки интенсивной пластической деформацией // Механики XXI веку. 2017. № 16. С. 263-268.
4. Москвичев Е.Н., Скрипняк В.А., Скрипняк В.В., Козулин А.А., Лычагин Д.В. Исследование структуры и механических свойств алюминиевого сплава 1560 после интенсивной пластической деформации методом прессования с рифлением // Физическая мезомеханика. 2017. Т. 20. № 4. С. 85-93.
5. Зенкевич О.К. Метод конечных элементов в технике / О.К. Зенкевич -М.: Мир, 1975. -541 с.
6. Оден Дж. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред / Дж. Оден - М.: Мир, 1976. -464 с
7. Зелепугин С.А. Разрушение элементов конструкций при высокоскоростном взаимодействии с ударником и группой тел: дис....док. физ.-мат. наук: / С.А. Зелепугин. - Томск, 2003. -236 с.
8. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов / Л. Сегерлинд -М.: Мир, 1979. -392 с.53
9. Инженерный анализ в ANSYS Workbench : [Уч. пособ.] / В.А. Бруяка [и др.]. - Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2010. -271 с.
10. Васидзу К. Вариационные методы в теории упругости и пластичности : пер. с англ. / К. Васидзу ; под ред. Н.В. Баничука. -М.: Мир, 1987. -542 с.
11. ANSYS Mechanical APDL and Mechanical Applications Theory Reference, Release 13.0 / P. Kohnke. -USA: SAS IP, Inc., 201
12. Krasnoveikin V.A., Kozulin A.A., Skripnyak V.A. Detection of structural changes and mechanical properties of light alloys after severe plastic deformation. Journal of Physics: Conference Series. 919 (1). 2017. 012012.
13. ANSYS Mechanical APDL and Mechanical Applications Theory Reference, Release 13.0 / P. Kohnke. -USA: SAS IP, Inc., 2010
14. Rubesa D. Lifetime prediction and constitutive modeling for creep-fatigue interaction / D. Rubesa. -Stuttgart, Germany: Schweizerbart Science Publishers, 1996. -151 p.
15. ANSYSElements Reference, Release 11.0, USA, SAS IP, Inc., 2007.
16. ANSYS Structural Analysis Guide, Release 12.1, USA, SAS IP, Inc., 2009.40.Halama R. Numerical Modelling / R. Halama; J. Sedlak, M. Sofer. -InTech, 2012. -Phenomenological Modelling of Cyclic Plasticity. -P. 329-354.