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

Методы исследования механических свойств материалов при сверхпластичной формовке

Приоритетные направления развития: математика
2017

Цель работы: Целью исследования является разработка теоретически обоснованной методики тестирования образцов, позволяющей получать кривые «напряжение-деформация» при различных постоянных скоростях деформации материала в условиях двухосного растяжения

Используемые методы: Моделирование объектов исследования осуществлено с использованием методов и приемов механики сплошной среды. Для описания процесса обработки металлов давлением применена теория вязкопластичности, теория сверхпластического течения, методики решения нелинейных краевых задач механики сплошных сред. Реализация имитационного моделирования процессов газовой формовки осуществлено с помощью коммерческих CAD/CAE пакетов и собственных разработок, позволяющих прогнозировать формоизменение материалов в процессе деформирования.

Эмпирическая база исследования: Для получения экспериментальных данных о поведении материалов при сверхпластичном формоизменении в условиях одноосного и двухосного растяжения использовалась материальная и методологическая база партнеров исследования.

Результаты работы: Разработана и теоретически обоснована методика тестирования металлических образцов, позволяющая получать кривые «напряжение-деформация» при различных постоянных скоростях деформации. Принципиальная особенность данной методики заключается в том, что получаемая информация о поведении материала соответствует напряженному состоянию двухосного растяжения. Тестирование образцов осуществляется методом формовки листовой заготовки в цилиндрическую матрицу. В работе приводятся математические модели, позволяющие описать данный процесс и интерпретировать результаты испытаний. Кроме того, предлагаются алгоритмы адаптивного расчета давления, позволяющие контролировать скорость деформации и интенсивность напряжения течения материала в вершине формуемого купола.

Степень внедрения, рекомендации по внедрению или итоги внедрения результатов НИР     

Предложенные методики используются при построении моделей поведения сплавов алюминия и титана при сверхпластической формовке.

 

Публикации по проекту:


Zakhariev I. Y., Aksenov S. A., Kotov A., Колесников А. В. Characterization of OT4-1 Alloy by Multi-Dome Forming Test // Materials. 2017. Vol. 10. No. 8. P. 1-10. doi
Sorgente D., Palumbo G., Piccininni A., Guglielmi P., Aksenov S. A. Investigation on the thickness distribution of highly customized titanium biomedical implants manufactured by superplastic forming // CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology. 2018. No. 20. P. 29-35. doi
Mosleh A., Mikhaylovskaya A., Kotov A., Pourcelot T., Aksenov S. A., Kwame J., Portnoy V. Modelling of the superplastic deformation of the near-a titanium alloy (Ti-2.5AL-1.8MN) using arrhenius-type constitutive model and artificial neural network // Metals. 2017. Vol. 7. No. 12. P. 1-15. doi
Aksenov S. A., Sorgente D. Investigation of stress-strain behavior of a sheet material using free bulging test // Procedia Engineering. 2017. Vol. 207. P. 1892-1897. doi
Mikhaylovskaya A., Mosleh A., Kotov A., Kwame J., Pourcelot T., Golovin I., Portnoy V. Superplastic deformation behaviour and microstructure evolution of near-α Ti-Al-Mn alloy // Materials Science & Engineering A: Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing. 2017. No. 708. P. 469-477. doi

См. также

Моделирование процессов формоизменения материалов, обладающих скоростной чувствительностью

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

Разработка полуаналитических методов математического моделирования  процессов формоизменения материалов

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

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

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

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

Ключевые слова