УТОЧНЕННЯ МОДЕЛІ МЕХАНІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ МАТЕРІАЛУ ПРИ РІЗАННІ МЕТАЛУ НА НОЖИЦЯХ В ХОЛОДНОМУ СТАНІ

Автор(и)

  • P. V. Borovik Східноукраїнський національний університет ім. В.Даля, м. Сєвєродонецьк, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.31319/2519-2884.tm.2020.13

Ключові слова:

математична модель, механічні властивості, ножиці

Анотація

Виконання операцій поздовжнього і поперечного різання металопрокату в умовах сучасного прокатного виробництва часто виконуються за допомогою ножиць, які є досить складними машинами з кінематики та конструкції. Подальший розвиток процесів і машин різання вимагає вирішення актуальних завдань з дослідження процесів поділу і розширення можливостей обладнання, шляхом підвищення точності математичного моделювання та підвищення достовірності та наукової обгрунтованості при прийнятті проектних і технологічних рішень. На шляху вирішення, зазначених завдань перевага віддається експериментальним дослідженням процесів обробки тиском. Однак такий підхід не завжди здатний забезпечити повноту одержуваної інформації, оскільки вимагає цілого ряду додаткових фінансових витрат і організаційних дій. При цьому зростання можливостей обчислювальної техніки, а також розвиток методів теоретичних досліджень, заснованих на розробці численних математичних моделей відкриває перед дослідниками нові перспективи. Основу даних моделей складають закони теорії пружності і пластичності, а також механіки руйнування. Такий комплексний підхід в поєднанні з достовірною інформацією про механічні властивості конкретного матеріалу, дозволяє в максимально повній мірі відображати реальні фізичні процеси, що протікають в металі.

В статті, на базі методу скінченних елементів, проаналізовано раніше розроблену модель механічних властивостей матеріалів в холодному стані стосовно процесів різання на ножицях. Відзначається що швидкість деформації, при статичних випробуваннях на розтягування, залежить від відносного подовження. Врахування цього фактору сприяє підвищенню точності моделювання процесів різання на ножицях. Результати роботи можуть бути використані при подальших дослідженнях розділових операцій сортових профілів на ножицях.

Посилання

Лукашин Н. Д., Кохан Л. С., Якушев А. М. Конструкция и расчет машин и агрегатов металлургических заводов : учебник для вузов. М. : ИКЦ «Академкнига», 2003. 456 с.

Siddhartha Ray. Principles and Applications of Metal Rolling. Cambridge University Press, 2016. 320 p.

Amar Khennane. Introduction to Finite Element Analysis Using MATLAB and Abaqus. CRC Press, 2013. 487 p.

Боровік П. В. Теоретичні дослідження процесів обробки металів тиском на основі методу скінчених елементів : навч. посіб. Алчевськ : ДонДТУ, 2012. 170 с.

Strain and stress conditions at crack initiation during shearing of medium- and high-strength steel sheet / E. Gustafsson et al. International Journal of Mechanical and Materials Engineering. 2017.

Numerical modelling and simulation of sheet metal cutting processes / P. Reimer et al. VII European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering. 2016.

Bohdal L. Application of FEM and vision-based methods to analysis of shearing processes in the aspect of scrap reduction. Annual Set the Environment Protection. 2015. Vol. 17. P. 90-103.

Боровик П. В. Метод построения кривых текучести и пластичности при трехмерном моделировании процессов холодной резки на ножницах. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Сер. : Інноваційні технології та обладнання обробки матеріалів у машинобудуванні та металургії: зб. наук. пр. Харків : НТУ «ХПІ», 2018. № 31 (1307). С. 8-13.

Боровік П. В. Теоретичні дослідження процесів обробки металів тиском на основі методу скінчених елементів : навч. посіб. Алчевськ : ДонДТУ, 2012. 170 с.

Hillerborg A., Modeer M., Petersson P. E. Analysis of Crack Formation and Crack Growth in Concrete by Means of Fracture Mechanics and Finite Elements. Cement and Concrete Research. 1976. Vol. 6. P. 773-782.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-12-20

Номер

Розділ

Металургія