ТЕМА: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ПОЛУЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННОГО И ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ.
Общие положения и основы моделирования процессов ОМД.
Цели:
1. Экспериментальные методы исследования процессов ОМД необходимые для проверки теоретических решений или в тех случаях, когда теоретическое решение невозможно или затруднено.
Для получения полного представления о процессе необходимо знать напряженное и деформированное состоянии.
При отработке новых технологий часто проводятся натурные эксперименты, вместо таких экспериментов целесообразно применить моделирование.
Моделирование основано на принципе подобия, т.к. он дает возможность по испытанию «модели» определить соответствующие параметры для осуществления процессов деформирования «натуры».
Сформулируем принцип подобия:
Подобными условиями процесса пластичного деформирования геометрически подобных тел из одинакового материала называются условия, при которых удельные силы деформирования равны, отношения полных сил деформирования равно квадрату площади, а отношения затрачиваемых работ равны кубу отношений соответствующих геометрических линейных размеров.
Главные условия подобия процессов пластичного деформирования.
1. Согласно формулировке принципа деформируемые тела должны быть геометрически подобны, для этого необходимо, чтобы соотношения соответствующих размеров (l, a, h) натуры и модели были одинаковы.
(2.1)
n – масштаб моделирования.
|
|
|
Отношение сходственных поверхностей натуры и модели равно n2
Отношение объемов – n3 масштаба моделирования.
2. Форма рабочей части инструментов для деформирования натуры и модели должны быть геометрически подобны и отношения их сходственных размеров равны. Например диаметр бочки должен быть равен масштабу моделирования.
3. Степень деформации модели и натуры в сравниваемые моменты должны быть одинаковы 
4. Подобие трения. Коэффициенты трения между контактными поверхностями деформируемого металла и инструмента у модели и натуры должны быть одинаковыми.
Для этого необходимо, чтобы были одинаковыми материалы и их обработка, смазка, температура на контактной поверхности и скорости скольжения металла по контактным поверхностям.
(2.2)
(2.3)
Из уравнения (2.3) следует и равенство скоростей деформирования, т.е. скоростей движения деформирующего инструмента:
(2.4)
Тогда для скорости деформации 
и времени t должны выполнятся следующие условия:
(2.5)
5. Физические условия подобия.
Для выполнения физических условий подобия необходимо:
- одинаковая длительность процесса деформирования:
-
(2.6)
|
|
|
Это обуславливает равенство скоростей и деформаций:
(2.7)
И в n раз меньшую скорость деформирования модели:
(2.8)
- Для физического подобия необходимо соблюдение теплового подобия:
(2.9)
(2.10)
(2.11)
Сравнивая скоростные условия (2.5) и (2.6) и уравнения (2.9) и(2.11) видим, что физические условия подобия не могут быть достигнуты одновременно с другими. Данные противоречия устраняются при помощи экспериментальных коэффициентов.
Скоростной коэффициент определяется:
Масштабный (объемный) коэффициент:
Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 86; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!