• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Разработка полуаналитических методов математического моделирования  процессов формоизменения материалов

Приоритетные направления развития: экономика, математика
2014
Подразделение: Лаборатория имитационного моделирования

Объект исследования: методика моделирования процессов формоизменения материалов, обладающих нелинейными свойствами.

Цель работы:

Целью работы является разработка теоретических основ решения сложных нелинейных задач с помощью полуаналитических методов математического моделирования. Создание быстрых алгоритмов, позволяющих прогнозировать поведение материалов под действие механических нагрузок.

Эмпирическая база исследования:

Для описания механических свойств материалов в условиях горячей деформации использованы эмпирические данные, полученные из испытаний на сжатие цилиндрических образцов. Для проверки адекватности разработанных алгоритмов использованы эмпирические данные о поведении металла при продольной прокатке, полученные в ходе специальных лабораторных экспериментов.

Результаты работы:

Сформулированы основные гипотезы и методики построения математических моделей, позволяющих осуществлять прогнозирование поведения металла при сортовой продольной прокатке и газовой формовке. Показано, что введением ряда гипотез, можно добиться сведения исходных пространственных постановок задач формоизменения, соответствующих данным процессам, к последовательности решения обобщенных плоских задач. Суперпозиция решений таких задач позволяет построить пространственную картину формоизменения материала с использованием значительно меньших компьютерных ресурсов, чем при решении аналогичной задачи в полной трехмерной постановке.

На базе предложенных методик моделирования созданы программные компоненты компьютерной системы, позволяющей автоматизировать процесс построения прогноза формоизменения материала при реализации технологических процессов обработки металлов давлением (ОМД).

Осуществлена экспериментальная апробация разработанных методик и алгоритмов математического моделирования процессов ОМД, подтвердившая адекватность получаемых прогнозов формоизменения металла. Показана возможность использования данных подходов при разработке и оптимизации калибровок для сортовой прокатки.

Степень внедрения, рекомендации по внедрению или итоги внедрения результатов НИР:

Результаты могут быть рекомендованы к внедрению на предприятиях металлургического и машиностроительного комплексов.

Область применения:

Полученные результаты могут применяться при разработке и оптимизации технологий сортовой прокатки или газовой формовки в условиях сверхпластичности, решении различных задач, связанных с моделированием формоизменения материала при обработке давлением.

Публикации по проекту:


S.A. Aksenov, E.N. Chumachenko, I.V. Logashina, T. Kubina. Numerical simulation in roll pass design for bar rolling // Metalurgija. 2015. Vol. 1. No. 54. P. 75-78.
Пузино Ю. А., Аксенов С. А. Определение механических параметров материала на основе испытаний на сжатие стали HC420LA // В кн.: Труды XV Всероссийской научно-технической конференции и школы молодых учёных, аспирантов и студентов АКТ-2014 / Отв. ред.: В. И. Корольков, Е. Н. Чумаченко, И. Дроздов. Воронеж : ООО Фирма "Элист", 2014. С. 57-63.
Aksenov S.A., Chumachenko E.N., Kolesnikov A., Osipov S. Determination of optimal gas forming conditions from free bulging tests at constant pressure // Journal of Materials Processing Technology. 2015. Vol. 217. P. 158-164. doi
Захарьев И. Ю. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СВОБОДНОЙ ГАЗОВОЙ ФОРМОВКИ ЛИСТОВОЙ ЗАГОТОВКИ // В кн.: Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов НИУ ВШЭ им. Е.В. Арменского. Материалы конференции / Под общ. ред.: А. Н. Тихонов, В. Н. Азаров, У. В. Аристова, М. В. Карасев, В. П. Кулагин, Ю. Л. Леохин, Б. Г. Львов, Н. С. Титкова, С. У. Увайсов. М. : МИЭМ НИУ ВШЭ, 2015. С. 20-21.

См. также

Математическое моделирование поведения материалов с нелинейными механическими свойствами в условиях горячей деформации

Моделирование процессов формоизменения материалов, обладающих скоростной чувствительностью

Общественные ожидания, публично-политические приоритеты и бюджетное перераспределение ресурсов: модели взаимосвязи в демократических и гибридных режимах

Математическое моделирование и конструирование механизмов в социальной, экономической и политической сферах с использованием методов теории принятия решений, теории игр и интеллектуального анализа данных

Математическое и компьютерное моделирование квантовых, волновых и термофазовых  эффектов в наносистемах

Социально-политические процессы в Интернете: структура и содержание социальных взаимодействий

Методы исследования механических свойств материалов при сверхпластичной формовке

Ключевые слова