Введение к работе
Актуальность темы. Исходя из серьезных практических задач, необходимо получение приближенных решений контактных краевых задач жестко-вязкопластичности численными методами. Основная важная область их использования - горячая обработка металлов давлением и, в частности, самая сложная ее часть -процессы горячей штамповки.
, Использование программных средств в данной области обеспечивает повышение качества изделий, сокращение времени проектирования, избавления от трудоемких и дорогостоящих экспериментов, ресурсо- и энергосбережение, дает возможность проводить .оптимизацию и позволяет находить решения в затруднительных случаях.
Надо отметить, что существуют развитые математические модели, методы и программные'средства для их решения. Однако реальная возможность решения практических задач определяется наличием программных средств.
Поскольку существующие математические модели, методы и реализующие их программные средства не являются совершенными и универсальными, а также в силу того, что существуют реальные возможности эффективного их видоизменения для получения оригинальных решений сложных Технологических задач, целесообразной является разработка программных средств.
Для отработки модели желательно первоначально иметь возможность решать двумерные задачи, отличающиеся наглядностью представления результатов расчетов. Из двумерных задач большее практическое значение имеет осесимметричная задача.
Для уменьшения сложности исследований предполагается определение температурных полей лишь в рассматриваемом жестко-вязкопластическом теле, влияние контактирующих с ним тел осуществляется посредством.задания приближенных граничных температурных условий.
Пель работы:
1) разработка математической модели для решения контактных осесимметричных задач термо-вязкопластичности:
.-4-
2) разработка реализующих эту модель алгоритмов и
программных средств;
3) решение на их основе некоторых контактных задач и
разработка элементов оптимизации процессов типа штамповки.
Методдса.исследований Основными методами исследования являются вариационный метод и метод конечных элементов (МКЗ). Обосновывается, выбор определяющих соотношений теории пластичности и ; использование .вариационных принципов, проводится проверка правильности формирования функционалов. Метод, модель, программы тестируются на задачах, имеющих аналитическое решение.
Наущая новизна состоит в том, что использованы элементы наследственной теории для улучшения качества моделирования на молоте, предложены вариант конечно-элементной модели "обратного хода" инструмента и дополняющий его критерий равномерности (гладкости) деформированного состояния, позволяющие строить эффективные формообразующие технологии процессов горячей.штамповки.
Практическая иеность данной работы заключается в разработке математической модели и программных средств, дающих возможность получать J приближенные решения конкретных производственных и научных задач, позволяющих проводить исследования для улучшения этих решений, создающих необходимые предпосылки для решения трехмерных задач термо-вязкопластичности.
Апробация .яисдерташи. Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-технической конференции "Теория и методы построения интеллектуальных САПР в машиностроении и приборостроении" (1992-1994 гг.), а также на научном совете по проблеме, автоматизации проектирования в машиностроении ИТК АН .Беларуси.
Публикации. Результаты диссертации опубликованы в работах
Структура_и_объем_работы. диссертация состоит из
введения, пяти глав, . заключения, списка литературы и
приложений. Работа содержит 133 страниц машинописного текста,
7 иллюстраций, 54 страниц приложений и список литературы на
15 страницах (139 источников). . , .