автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Изотермическая штамповка пирамидальных и ячеистых элементов жесткости многослойных конструкций из анизотропного материала

На правах рукописи

ЛУНКИН АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ

РГо О

М

ИЗОТЕРМИЧЕСКАЯ ШТАМПОВКА ПИРАМИДАЛЬНЫХ И ЯЧЕИСТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЖЕСТКОСТИ МНОГОСЛОЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ АНИЗОТРОПНОГО МАТЕРИАЛА

Специальность 05.03.05 - Процессы и машины обработки

давлением

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула 2000

Работа выполнена на кафедре МПФ Тульского государственного университет

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Яковлев С.П.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кухарь В.Д.

кандидат технических наук, старший научш сотрудник Закуренов Е.А.

Ведущая организация - ФГУП "НПО Техномаш "

Защита состоится "31 " октября 2000 г. в 14 час. на заседании диссерта онного совета К 063.47.03 Тульского государственного университета (300600 Тула, ГСП, проспект им. Ленина, 92,9-101).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского государстг ного университета.

Ваш отзыв в одном экземпляре, заверенный печатью, просим выслать указанному адресу.

Автореферат разослан " 25 " сентября 2000 г. *

Ученый секретарь диссертационного совета, к.ф.-м.н., доцент

О а-Обо./134,0

В.И. Желт!

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Важнейшей задачей современной промышленности шляется создание новых ресурсосберегающих технологий, повышение произво-" штельности труда и качества продукции.

Процессы обработки металлов давлением (ОМД) относятся к числу высокоэффективных, экономичных способов изготовления металлических изделий, тозволяющие повысить производительность труда, снизить энергоматериалоем-сость производства, обеспечить высокое качество изготавливаемых изделий.

Совершенствование конструкций изделий ответственного назначения опре-хеляет применение высокопрочных материалов и изготовление деталей и узлов со :пециальными, зависящими от условий эксплуатации, характеристиками.

К числу наиболее перспективных и принципиально новых технологических фоцессов, направленных на совершенствование современного производства, от-юсится медленное'горячее формоизменение листовых заготовок с предваритель-юй или одновременной диффузионной сваркой.

Технологические принципы медленного горячего формоизменения листо-1ых заготовок и диффузионной сваркой могут быть применены в производстве ¡ложных многослойных конструкций с различной конфигурацией базовых эле-1ентов.

В настоящее время в несущих узлах летательных аппаратов могут приме-гяться многослойные конструкции, состоящие из пирамидальных и ячеистых 'лементов жесткости.

При медленном изотермическом деформировании высокопрочных материа-юв в зависимости от уровня напряжений, возникающих в заготовке, и температу-1Ы обработки величины пластической деформации и деформации ползучести ста-ювятся соизмеримыми, и это обстоятельство необходимо учитывать при расчетах ехнологических параметров процессов.

Листовой материал, подвергаемый штамповке, как правило, обладает анизо-ропией механических свойств, обусловленной маркой материала, технологиче-кими режимами его получения, которая может оказывать как положительное, так [ отрицательное влияние на устойчивое протекание технологических процессов бработки металлов давлением при различных температурно-скоростных режи-1ах деформирования.

Широкое внедрение в промышленность процессов медленного горячего юрмоизменения пирамидальных и ячеистых элементов жесткости многослойных истовых конструкций летательных аппаратов сдерживается недостаточно разви-ой теорией медленного деформирования при повышенных температурах с уче-ом реальных свойств' материала, позволяющей оценить напряженное и деформи-ованное состояние заготовки, кинематику течения материала, предельные воз-[ожности формоизменения, силовые режимы и энергозатраты процесса.

Решение этой народнохозяйственной задачи может быть достигнуто за счет [аксимального использования внутренних резервов деформирования материала

путем создания научно-обоснованных технологий штамповки, учитывающих ани зотропию механических свойств, упрочнение, вязкие свойства материала заготов ки, термомеханические режимы формоизменения и другие особенности процес сов ОМ Д.

Работа выполнена в соответствии с проектом РФФИ № 00-01-00565 "Во просы теории формоизменения мембран из анизотропного материала в условия ползуче-пластического течения", грантами "Теория пластического формоизмене ния при повышенных температурах современных конструкционных материало для получения многослойных листовых конструкций ЛА" и "Научные основы но вых технологий изготовления элементов конструкций летательных аппаратов высокими эксплуатационными характеристиками" в области технологически проблем производства авиакосмической техники, а также хозяйственными доге ворами с рядом предприятий России.

Цель работы. Диссертационная работа направлена на решение важной на роднохозяйственной задачи, состоящей в повышении эффективности изготовле ния пирамидальных и ячеистых элементов жесткости многослойных листовы конструкций ответственного назначения и связанной со снижением металлоемке сти, трудоемкости изготовления, сокращением сроков подготовки производства повышением эксплуатационных характеристик изделий на основе прогрессивны технологических решений и условий их реализации.

Для достижения указанной цели в работе были поставлены и решены сл< дующие задачи исследований:

1. Разработать математические модели и выполнить теоретический аналк процессов изотермического формоизменения пирамидальных элементов жесткс сти и пневмоформовки ячеистых панелей при вязком и вязкопластическом течб ниях анизотропного материала.

2. Установить влияние анизотропии механических свойств, накопления пс вреждаемости, геометрических размеров заготовки и закона нагружения на н; пряженно-деформированное состояние и предельные возможности рассматрива( мых технологических процессов.

3. Выполнить экспериментальные исследования процессов изотермическс пневмоформовки ячеистых панелей.

4. Использовать результаты исследований в промышленности и в учебно процессе.

Автор защищает результаты теоретических исследований напряженного деформированного состояний заготовки, силовых режимов и предельных во можностей формоизменения, связанных с накоплением микроповреждений и л< кальной потерей устойчивости заготовки из анизотропного листового материал при медленном изотермическом формоизменении пирамидальных и ячеисть элементов жесткости многослойных листовых конструкций в режиме кратковр' менной ползучести; установленные зависимости влияния геометрических разм> ров заготовок и рабочего инструмента, анизотропии механических свойств лист« вого материала и законов (условий) нагружения во времени на напряженное и д формированное состояния заготовки, силовые режимы и предельные возможш

:ти деформирования исследуемых процессов изотермического формоизменения: >езультаты экспериментальных исследований процесса изотермической пневмо-[гармовки ячеистых панелей из анизотропного материала в режиме кратковременной ползучести; разработанные рекомендации по проектированию технологи-¡еских процессов медленного изотермического формоизменения пирамидальных i ячеистых элементов жесткости многослойных листовых конструкций. Научная новизна:

• разработаны математические модели медленного изотермического формоизменения пирамидальных и ячеистых элементов жесткости многослойных листовых конструкций из анизотропного материала- в условиях кратковременной ползучести;

• установлены закономерности изменения напряженного и деформированного состояний заготовки, силовых режимов и предельных возможностей деформирования в исследованных процессах изотермического формоизменения в зависимости от геометрических размеров заготовок и рабочего инструмента, анизотропии механических свойств материала и законов (условий) нагружения во времени при медленном горячем деформировании. Методы исследования:

1. Теоретические исследования процессов изотермического деформирова-шя выполнены на основе теории кратковременной ползучести анизотропного ма-гериала. Предельные возможности формоизменения установлены на базе исполь-¡ования условия локальной потери устойчивости Друкера для рёономных сред и феноменологических критериев разрушения (энергетического и деформационно-"о) анизотропного материала, связанного с накоплением микроповреждений, при медленном горячем деформировании. Анализ процессов реализован численно ме-:одом конечно-разностных соотношений с использованием ЭВМ IBM PC.

2. При проведении экспериментальных исследований использованы совре- • ленные испытательные машины и регистрирующая аппаратура. Обработка опыт-1ых данных проводилась методами математической статистики.

Достоверность результатов обеспечивается обоснованностью использо-тнных теоретических зависимостей, допущений и ограничений, корректностью юстановки задач, применением известных математических методов и подтверждается качественным и количественным согласованием результатов теоретиче-жих исследований с экспериментальными данными, а также использованием ре-¡ультатов работы в промышленности.

Практическая ценность и реализация работы.

■ На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации и созданы пакеты прикладных программ для ЭВМ IBM PC по расчету технологических параметров процессов изотермического формоизменения пирамидальных и ячеистых элементов жесткости многослойных листовых конструкций из анизотропного материала.

■ Результаты исследований использованы в опытном производстве при разработке новых технологических процессов изготовления ячеистых листо-

вых конструкций из анизотропного листового материала в режиме краткс временной ползучести на ФГУП «НПО Техномаш» (г. Москва).

" Отдельные материалы научных исследований включены в разделы лекщ онных курсов "Основы теории пластичности и ползучести", "Методы анг лиза процессов обработки металлов давлением", "Механика процессов пле стического формоизменения", "Новые техпроцессы и оборудование' "Штамповка анизотропных материалов", для студентов специальност 12.04.00 "Машины и технология обработки металлов давлением", а таюк использованы в научно-исследовательской работе студентов, при выполни нии курсовых и дипломных проектов.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на междунаро/ ных молодежных научных конференциях "XXIV - XXVI Гагаринские чтения" О Москва, 1998-2000 г.г.), на международной научно-технической конференци "Итоги развития механики в Туле " (г. Тула, 1998 г.), на II международной на>^ но-технической конференции "Проблемы пластичности в технологии" (г. Оре.1 1998 г.), на первой международной научно-технической конференции "Металле физика и деформирование перспективных материалов" (г. Самара, 1999), на мел дународной конференции, посвященной 150-летию со дня рождения С.И. Мосин (г. Тула, 1999 г.), на международной научно-технической конференции "Автс тракторостроение. Промышленность и высшая школа" (г. Москва, 1999 г.), на м( ждународной научно-технической конференции "Ресурсосберегающие технолс гии, оборудование и автоматизация штамповочного производства" (г. Тула, 195 г.), а- также на ежегодных научно-технических конференциях профессоре!« преподавательского состава Тульского государственного университета (1997 2000 г.г.).

Публикации. Материалы проведенных исследований отражены в 10 печа ных работах.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.т.1 профессору С.П. Яковлеву, а также к.т.н., ведущему научному сотруднику Я.1 Соболеву и д.т.н., профессору С.С. Яковлеву за оказанную помощь при выполн нии работы, критические замечания и рекомендации.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из вв дения и пяти разделов, заключения, списка использованных источников из 1-наименования, 3 приложения и включает страниц машинописного текста, с держит рисунка и таблиц. Общий объем - страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой в работе задачи. I научная новизна, практическая ценность работы и кратко раскрыто содержат разделов диссертационной работы. "

В первом разделе рассмотрено современное состояние теории и технолоп изотермического формоизменения труднодеформир'уемых материалов, проведс анализ существующих технологических процессов изготовления элементов жес

кости многослойных конструкций летательных аппаратов из листового материа-па, намечены пути повышения эффективности их изготовления. Обоснована постановка задач исследований.

Обзор научно-технической литературы показал, что технологические методы производства пирамидальных и ячеистых элементов жесткости многослойных конструкций связаны в настоящее время с процессами механической обработки эезанием, прокатки, сварки плавлением или пайки, соединением элементов клеп-<ой, раздуванием канала внутренним давлением и т.д. Это достаточно трудоемкие троцессы обработки, требующие высокой исходной точности заготовок и полу-, фабрикатов, длительного цикла обработки, приводящие к высокому расходу металла, а также применения большого числа сборочных единиц и крепежных дета-тей, что повышает себестоимость изготовления деталей в условиях мелкого и ;реднёсерийного производства.

Реализация эффективности технологии может быть обеспечена внедрением гехнологических процессов медленного горячего деформирования. В основу провесов положена способность материалов в определенных температурно-¡коростных условиях к вязкому или вязкопластическому течению материала, что )беспечивает большие конечные деформации при сравнительно малых внешних /силиях и высокую точность получаемых геометрических форм.

Предложено исследовать процессы деформирования в этих условиях на ба-:е теории кратковременной ползучести анизотропных материалов.

Значительный вклад в развитие теории пластичности, ползучести, методов 1нализа процессов обработки металлов давлением изотропных и анизотропных материалов внесли Ю.А. Аверкиев, А.Ю. Аверкиев, Ю.А. Алюшин, Ю.М. Ары-иенский, A.A. Богатов, P.A. Васин, С.И. Вдовин, Э. By, В.Д. Головлев, Ф.В. "речников, С.И. Губкин, Г.Я. Гун, Г.Д. Дель, A.M. Дмитриев, Д. Друкер, Г. Закс, К. А. Ильюшин, Е.И. Исаченков, Ю.Г. Калпин, JI.M. Качанов, B.J1. Колмогоров, Л.А. Колтунов, В.Д. Кухарь, Д. Лубан, H.H. Малинин, А.Д. Матвеев, С.Г. Милей-го, А.Г. Овчинников, В.А. Огородников, С.С. Одинг, Е.А. Попов, Ю.Н. Работнов, 1П. Ренне, К.И. Романов, Ф.И. Рузанов, Г. Свифт, Е.И. Семенов, И.А. Смарагдов, ).М. Смирнов, Я.А. Соболев, О.В. Соснин, Л.Г. Степанский, А.Д. Томленов, Е.П. биксов, Р. Хилл, В.Н. Чудин, В.В. Шевелев, С.А. Шестериков, С.П. Яковлез, С.С. 1ковлев и другие.

Из анализа проведенного обзора работ следует, что теории кратковремен-юй ползучести обычно применяются для расчета на прочность конструкций, работающих длительное время при высоких температурах.

Анизотропия механических свойств обрабатываемых материалов оказывает ущественное влияние на силовые режимы и предельные возможности формоиз-[енения не только в условиях холодной обработки металлов давлением, но и при [едленном горячем деформировании, а также в режиме кратковременной ползу-ести, которую следует учитывать при расчетах технологических параметров роцессов ОМД.

Недостаточно много внимания уделяется в научно-технической литератур технологическим задачам ОМД анизотропных материалов в условиях кратковре менной ползучести.

При разработке технологических процессов медленного горячего деформи рования в основном используют эмпирические зависимости из различных спрс вочных материалов, которые не учитывают многие практически важные парамет ры. Во многих случаях это приводит к необходимости экспериментальной отр; ботки этих процессов, что удлиняет сроки подготовки производства изделия.

Во втором разделе даны основные соотношения и уравнения, необходимы для теоретического анализа процессов медленного горячего деформирования аш зотропного материала; приводятся уравнения состояния при вязком и вязкоплг стическом течениях анизотропного материала, критерии деформируемости (энер гетический и деформационный) и локальной потери устойчивости анизотропног листового материала при кратковременной ползучести, которые в последующе используются при теоретических исследованиях.

Рассмотрено деформирование анизотропного материала в условиях крата временной ползучести. Под кратковременной ползучестью понимается медленнс деформирование в условиях вязкого (ползучего) или вязкопластического (полз; че-пластического) течения. Упругими составляющими деформации пренебрегаег

Вводится потенциал скоростей деформации анизотропного тела при кратю временной ползучести в виде:

2/(а,у) ^ Я(стж-оу)2 +F(C>, - а..)2 + G(as - ах)2 +

+ 2N-rxy+2Lx]!Z+2M\2:x, (

который совпадает с условием перехода материала из вязкого (ползучего) состо ния в вязкопластическое (ползуче-пластическое), когда 2/(ст;у)=1, где Я, F, С

N, L, М- параметры анизотропии при кратковременной ползучести; а у - ко:

поненты тензора напряжений; х, у, z-главные оси анизотропии.

В этом случае компоненты скоростей деформации определяются в соо ветствии с ассоциированным законом течения

ц<

доу

где X - коэффициент пропорциональности.

При вязком и вязкопластическом течениях материала по аналогии с работ ми Р. Хилла и H.H. Малинина введены понятия эквивалентного напряжения ае эквивалентной скорости деформации, величины которых определяются по выр жениям:

Rx Ry(cx ~ oyf + Л*(<т* - cyf +Ry[ax-a yf, +

= 3

+ 2 Ry(Rxyxly + RyzXy? + Äzttir)]/^/?^ + RxRy + R

1 2

У)"

+ (^г,)2 • Д» } + Д, +1)].

(4)

где Их = Я/С; Яу = II/Р; = ///О; Лд.г = Ь/в; = М,Ю.

Считаем, что если величина эквивалентного напряжения се меньше некоторой величины аео, например, соответствующей эквивалентной остаточной степени деформации гС() =0,2% при эквивалентной скорости деформации £С'0 = 0,02 1 /с, то процесс деформирования будет протекать в условиях вязкого

течения материала и уравнения состояния с учетом повреждаемости, описывающие поведение материала, подчиняющегося энергетической теории ползучести и повреждаемости, могут быть записаны в виде- •

со. =-Ас

(5)

а применительно к группе материалов, подчиняющихся кинетическим уравнениям ползучести и повреждаемости, так

I

ье пр

(6)

При вязкопластическом (ползуче-пластическом) течении материала (ае > аео) уравнения состояния имеют вид

= а,

г? <Р

V ео /

~ср Че

<-'0

(-

СО

ср

ср _ уе С е А ~ Аср ''

пр

(7)

если поведение материала описывается энергетической теорией нелинейного вяз-копластического течения и разрушения, и

ст„ = ст.

ео

г ср

еоу

*епр

(8)

если поведение материала описывается кинетическом теорией нелинейного вяз-копластического течения и разрушения.

г

Здесь В, п, т, к, d, г - константы материала, зависящие от температур испытаний; zcf и гсе- величины эквивалентной деформации при вязкопластич ском и вязком течении материала; А%р, А^, zcenp и гс/пр- удельная работа ра рушения и предельная эквивалентная деформация при вязком и вязкопластич ском течениях материала; (ücf, (йсе, и co^f, - повреждаемость материала щ вязкопластической и вязкой деформации по деформационной и энергетическс моделям разрушения соответственно.

Экспериментальные исследования анизотропных свойств материалов в ра личных термомеханических условиях показали, что, как правило, эти свойст различны при вязком деформировании (деформация ползучести) и вязкопласт ческом (ползуче-пластическое деформирование). Поэтому в дальнейшем характ ристики вязкого течения будем обозначать с индексом "с", а вязкопластическо

течения индексом "ср". Например: ,RLx,RcJ\RLy,Rcyp и т.д.

Предельные возможности формоизменения в процессах ОМД, протека! щих при различных температурно-скоростных режимах деформирования, час оцениваются на базе феноменологических моделей разрушения.

В зависимости от условий эксплуатации или последующей обработки изг тавливаемого изделия уровень повреждаемости не должен превышать 1, т.е. со < При справедливости деформационного критерия деформируемости выр

жения для определения предельной эквивалентной деформации г°епр и s°fnp nj

вязком и вязкопластическом течениях материала можно записать в следующе виде:

ъ? = Сехр

Чпр

х (aq + ö[ cosa + с?2 cosß + аз cosy); (

гепр ~ D{bo +h cosa + 62 cosP + 63 cosy), (1

где С, А/, A2; oq ,a\ ,^2 >a3 и - экспериментальные константы м

териала; a = (oj +СТ2 +аз)/3 - среднее напряжение; 01,02 и 03 - главные н пряжения; a, Р, у - углы ориентации первой главной оси напряжений ctj относ тельно главных осей анизотропии х,у и z соответственно.

При рассмотрении критерия разрушения в энергетической постановке пр дельная величина удельной работы разрушения при вязкопластической и вязке деформации может быть вычислена по аналогичным формулам с заменой букве ных коэффициентов С, А/, А2, D, ait ¿>,- на соответствующие им коэффициенты (

А,',А2',В', D', a'j и Ь\, а еfnp и гсспр на Аспрр и А°пр.

При изготовлении ряда изделий ответственного назначения из листово] материала по условиям эксплуатации не допускается локализация деформаци которая проявляется в образовании местного утонения. Поэтому степень форм

оменения, при которой начинается шейкообразование, будет в дальнейшем счи-гаться предельной.

В третьем разделе изложены результаты теоретических исследований наряженного и деформированного состояний заготовки, силовых режимов и пре-кльных возможностей формоизменения при изотермическом деформировании пирамидальных элементов жесткости в условиях вязкого и вязкопластического гечения анизотропного материала. Установлено влияние анизотропии механиче-жих свойств материала и накопления повреждаемости на напряженное и деформированное состояние.заготовки, предельные возможности формообразования.

Система пирамидальной формы состоит из стержней одинаковой длины, между которыми находятся плоские треугольные пластины, жестко приваренные : стержням по боковой поверхности. При нагружении к центральной точке прикладывается внешняя сила Р в направлении, перпендикулярном к плоскости сис-емы. Предполагается, что жесткость стержней значительно больше жесткости (ластины.

Приведем некоторые результаты решения этой задачи для группы материа-гов, подчиняющихся энергетической теории ползучести и повреждаемости (5).

В силу симметрии системы усилие N и напряжение ст в стержнях опреде-[яются по следующим соотношениям

■Лг= —, а = 2Р/{сР0в т2а), (11)

«та

де с - число стержней, а, 1 = а/соза- начальная и текущая длины стержня, г = й/^о// - площадь поперечного сечения стержня в текущий момент времени, а угол наклона стержня относительно основания конструкции.

Скорость деформации стержня находится по формуле

£ = а/£сс, (12)

де а = с/а/Л.

Использование первого из уравнений состояния материала (5) с учетом вы-ажений для ае и Ьсе

V? =

1

зк- + Яу) пС_ ег__1_вс.

= с13)

2(4 + 4 + ^4) ' Р

риводит к уравнению вида

о'

еп V А/ [ ■у I ГА—1--. (14)

Рассмотрим два режима нагружения, когда скорость деформации \ и уси-Р постоянны во времени. Пусть = . Представим уравнение (14) в виде

и

е0\ А/ 2

и+1

it В

Величина накопленных повреждений ю^ может быть вычислена по выражению

со*=1-

\n~-m

1--

Ч" ^

«О

н + 1

(16)

ч "Р

Это уравнение определяет со^ =©(/).

Изменение угла а в зависимости от времени находится по выражению

-%ct

a = arccose 1,1 . (17)

Определив co^(f) из выражения (16) и oc(f) из соотношения (17) и подставив их в уравнение (15), получим значение усилия P(t), обеспечивающее деформирование при = const.

. Рассмотрим другой случай нагружения, когда Р = const. Величина накопленных повреждений может быть определена из второго уравнения состояния (5~ с использованием выражений (11) и (12)

Ра

cfq cos2 a аспр

(is;

После интегрирования "уравнения (18) с начальным условием ! = 0 coj = О найдем

(19:

со

где с 0=P/(cF0).

■■OQtgajАспр.

Угол а* в момент разрушения можно получить из (19) при со^ = 1

a* = arctg

"Р ст0

(20

Безразмерное время разрушения получим, проинтегрировав уравнеши

й = / (l - ю ^)m (sin 2 a)" tgada, ■ 0 •

ч /

в

„«+1

Г- 1 К • (22)

В работе определялись угол наклона стержня относительно основания пи-иды а, площадь поперечного сечения F, величины напряжения с и накоп-ных микроповреждений а>е или и^ в стержнях в зависимости от времени де-1Мирования /, а также предельные возможности формоизменения, определяе-; локальной потерей устойчивости (шейкообразованием) и накопленными ве-инами микроповреждений ае или со^ равными 1 (сое =1 или со^ = 1) [3,4, 6].

На рис. 1 приведены

0,50

0,40

0,30

0,20

0,10

0,00

/

/

К? =0»2

100

203

300

400

графические зависимости изменения относительного усилия деформирования Т = Р/(сГ0ае0) от времени деформирования I и величины коэффициента нормальной анизотропии Яс (трансверсаль-но-изотропное тело) при постоянной скорости деформации Анализ графических зависимо-

I -•» стей показывает, что с

увеличением коэффици-с. 1. Зависимость относительного усилия де- ента аниз0тропии Яс от армирования от времени при постоянной скоро- о 2 до 2 относительная и деформации с,с = 0,002 1/с (энергетическая максимальная величина .1 усилия возрастает.

ория)

Отличие относительного максимального усилия, вычисленного при значе-х Кс = 0,2 и 2, может достигать более 40 %.

Установлено, что коэффициент нормальной анизотропии Кс существенно зывает влияние на время разрушения /» и величину критического угла наклона эжня относительно основания пирамиды а*. Показано, что неучет анизотро-; механических свойств заготовки при анализе процесса дает погрешность в нки времени разрушения г* порядка 25%, а предельного угла деформирования -10%.

Предельные возможности деформирования для деталей ответственного на-зения в рассмотренных условиях деформирования связаны с критерием ло-ьной потери устойчивости заготовки.

Учет накопления повреждаемости в процессе формоизменения может : чительно снизить расчетные величины Р (свыше 50 %) с ростом времени дес| мирования. Установлено, что с уменьшением величины oq = Pj {cFqg^ j воз]

тает время разрушения /» и предельный угол наклона стержня относительно нования пирамиды а*.

В работе также приводятся результаты подобного анализа деформирова пирамидальных элементов жесткости при вязкопластическом течении в рам кинетической и энергетической теорий ползучести и повреждаемости.

Четвертый раздел посвящен теоретическим исследованиям процессов i термического свободного деформирования анизотропной мембраны в пря угольную матрицу в режиме вязкого течения материала. Приведены результ решения поставленных задач при известных законах изменения давления or 1 мени, а также рассмотрены случаи формоизменения при постоянной скорости формации и постоянном давлении. Оценены напряженное и деформированное стояния, кинематика течения материала и предельные возможности рассмап ваемых процессов деформирования, связанные с накоплением микроповрежде и локальной потерей устойчивости заготовки, в зависимости от анизотропии ханических свойств исходного материала, закона нагружения, геометричес размеров заготовки и изделия.

Рассмотрено деформирование мембраны в прямоугольной матрице со стс нами 2а и 26 в режиме ползучести под действием гидростатического давлени (рис. 2).

Рис. 2. Схема выпучивания прямоугольной мембраны

Материал заготовки принимаем анизотропным. Заготовка вырезана таким азом, что большая сторона ее совпадает с направлением оси у (перпендику-но направлению прокатки л:). Заготовка закреплена по внешнему контуру.

Принимается, что напряженное состояние заготовки плоское (о, = 0) и ложность мембраны при деформировании является частью эллипсоида вращения, чем профиль мембраны вдоль меньшей оси эллипсоида —окружность, про-ь вдоль большей оси — эллипс.

Радиус окружности равен

о о Н~ +а~

р*в-йГ • (23)

Для радиуса кривизны в полюсе большей оси имеем следующее выражение

¿2

(24)

Допускается, что траектории точек ортогональны в данный момент обра-щемуся профилю. В этом случае в полюсе срединной поверхности (точка "с") эости деформаций будут определяться по формулам:

„с _ШН_Ш .с 2IIН .с

Ъус- ,1 , - ,1 > Чхс - , у ' Ьгс - , > ' V--5)

Ь-Ж Ъ~ Н +а А

Й = <1Н1Ж\ А =

Так как мембрана закреплена по внешнему контуру, то в точках "а" и "Ь" с эдинатами х= а ^ = 0 и .г = 0 у = Ь соответственно имеем

к с _ п. _ _ Н^ха _ Куаха . ,г _

У п • „ НауЬ Ях°уЬ , .с .<■

Примем для простоты анализа, что в каждый момент деформации в сечении почки хо:скорость деформации от купола к стороне х= а вдоль оси х из-яется по линейному закону от максимальной величины в вершине купола до я в точке х = а, а величина скорости деформации постоянна по величине.

ме того, предполагаем, что в сечении уо~ скорость деформации убывает шнейному закону от своей максимальной величины в вершине купола оболоч-[0 нуля в точке у = Ь, а величина Ьсу остается постоянной.

Толщины мембраны в рассматриваемых точках ("а", "Ь", "с") определялись ыражениям

к, = И,

Н2+а2'

Иь =/?0е

Я

Ис =И(

-?

Н + а

Н2

Ть2

где йд - начальная толщина мембраны.

Меридиональные и окружные напряжения, равномерно распределены толщине заготовки, определялись из уравнений равновесия безмоментной лочки, нагруженной равномерным давлением р, следующим образом

с,- =

РРх

Рх

2Ру/

с,

РРх 2/1

Рассмотрим, в качестве примера, медленное изотермическое деформир ние в режиме вязкого течения (о,, < (Уео) материала, для которого справеда уравнения энергетической теории ползучести и повреждаемости.

Получим уравнения для определения давления р, если известен зако! мсмения Н =//(/). Поскольку величина давления р в каждый момент дефо рования равномерно распределена по поверхности оболочки, то будем опред( его величину в полюсе большей оси эллипсоида (точка "с").

Эквивалентная скорость деформации и эквивалентное напряжение точке "с" находится по следующим выражениям соответственно

= ох{ну

ус

где СХ(Н) =

у -(я* + К у + К у)

яхяу2{ях у + \)

К2(нх+К^ +1 + 2 Ку + ПхНу

2 Ъ1

Н2+а2

2я1яу(ях + Яу + Я^у^у + \ + Я2Х + 2ЯХ +

(лхлу+лу

3 ■ ч

4Ь2-Н2-а2^

2 Ъ1

} 2Ь

(яхяу + кх

Кх + ^х^у + К у

Подставив в первое из уравнений состояния материала (5) входящие I величины ае , %се, определяемые по формулам (30), (31), с учетом (23), (25), (29), получим уравнение для определения давления р

+

Ь2ВО?{н{н2+а2ЧП

Для определения величины накопленных микроповреждений мс. , подста-

лс

во второе уравнение состояния (5) выражения (25) и (29)-(31), имеем уравне-вида

В работе выполнены исследования напряженного и деформированного со-ший заготовки в точках малой (точка "а") и большой (точка "Ь") осей эллип-да, в которых часто, как показали экспериментальные исследования, происхо-разрушение оболочки.

Приведены результаты решения поставленных задач при известных законах

Пп

енения закона давления от времени в виде р = ро р , а также рассмот-

ы случаи формоизменения при постоянной скорости деформации в исследуе-с точках и постоянном давлении для материалов, подчиняющихся энергетиче-л или кинетической теории ползучести и повреждаемости.

Оценены напряженное и деформированное состояния, кинематика течения ериала и предельные возможности рассматриваемых процессов деформирова-, связанные с накоплением микроповреждений и локальной потерей устойчи-ги заготовки, в зависимости от анизотропии механических свойств исходного ериала, закона нагружения, геометрических размеров заготовки и изделия.

Графические зависимости изменения относительных величин толщины за->вки в вершине куполообразной заготовки /гс=/гс./Ад и в точках малой = Иа /А0 и большой \ = й^ /йо осей эллипсоида, высоты заготовки Н - Н/.к0

фемени деформирования I для алюминиевого сплава АМгб (7 = 450°С), по-:ние которого описывается энергетической теорией ползучести и повреждае-ти, при постоянной величине эквивалентной скорости деформации в куполе 1товки ¡;е1 представлены на рис. 3. Здесь экспериментальные данные обозна-ы точками.

Установлено, что изменение относительной толщины в куполе заготовки Ис исходит более интенсивно по сравнению с изменением относительной толщи-в базовых точках для исследуемых процессов. С ростом времени деформиро-ля г эта разница увеличивается и может достигать 50%.

4ЬгИ0 а А1

(33)

прс

Н

Рис. 3. Завис сти изменения носительных ( чин Я и h в сматриваемых точках от вре. деформирован! д.чя алюминие сплава А (Ь/а = 1.5: ^1=0,001 1/<

Анализ результатов расчетов показывает, что рост параметров нагруя и постоянной эквивалентной скорости деформации ^ приводит к [

«/;. 11 р

му уменьшению толщины в вершине купола Ис и в точках малой АЛ и бол , //¿, осей эллипсоида.

. Сопоставление теоретических и экспериментальных данных по отноа ной толщине в куполе заготовки и базовых точках, а также относительной в! заготовки указывает на удовлетворительное их согласование (до 10%).

Установлено, что в зависимости от условий нагружения (ар, пр и

геометрических размеров оболочки Ь/а и величины коэффициента норма.' анизотропии Я разрушение оболочки по критерию накопления поврежден« жет происходить в куполе заготовки (точка "с") или в точке большой оси э. сои да (точка "Ь").

Показано, что предельные возможности формоизменения при изотер! ском деформировании анизотропных материалов, поведение которых опись ся кинетической теорией ползучести и повреждаемости, не зависят от услоги гружения заготовки. Однако, время разрушения /* существенно зависит от метров нагружения ар, пр и величины постоянной эквивалентной скороа

формации

Установлено влияние анизотропии механических свойств на преде; возможности формоизменения. Рост коэффициента нормальной анизотрот сопровождается увеличением времени разрушения , толщины в куполе заг ки К и уменьшением предельной высоты изделия Я».

Неучет анизотропии механических свойств заготовки дает погрешно оценки времени разрушения и порядка 35%, а относительной высоты Я» I

шины в куполе заготовки И* в момент разрушения -15%.

В пятом разделе диссертационной работы изложены результаты выполнен-экспериментальных исследований изотермической пневмоформовки много-шх пустотелых панелей корпусов изделий с ячеистыми полостями, а также [ьтаты практической реализации теоретических и экспериментальных иссле-шй.

Экспериментальные исследования процессов формообразования при сво-ом выпучивании заготовки в прямоугольную матрицу с последующим млением (калибровкой) угловых элементов проводились применительно к овлению двухслойных открытых ячеистых конструкций ("вафельных") и че-хслойных закрытых ячеистых конструкций.

Установлены режимы деформирования для алюминиевых АМгб, 1911, , 1201 и титановых ВТ6, ВТ6С, ВТ 14 сплавов на каждой операции техноло-:кого процесса: диффузионной сварки жестким инструментом; формовки ку-до его контакта с обшивкой; калибровки угловых зон ячеек; диффузионной си стенок ячеек с каркасом и обшивкой.

На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований, 1ботаны технологические рекомендации по выбору режимов изотермического рмирования ячеистых элементов жесткости многослойных листовых конст-пй ответственного назначения с учетом температурно-скоростных, деформа-ных, силовых условий и требуемого уровня качества. Эти рекомендации ис-юваны при создании новых технологических процессов изготовления кор-[>1х многослойных ячеистые конструкции летательных аппаратов, соответст-дих техническим требованиям по эксплуатации. Новые технологические процессы обеспечивают: увеличение удельной прочности (раз) -1,5 ... 1,7; снижение массы (раз) -1,5; снижение трудоемкости (раз) - 2...3; увеличение КИМ, (с/до) - 0,3/0,9.

I

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В работе решена актуальная научно-техническая задача, имеющая важ-:ароднохозяйственное значение и состоящая в повышении эффективности изучения пирамидальных и ячеистых элементов жесткости многослойных лис-х конструкций ответственного назначения, связанной со снижением металло-сти, трудоемкости изготовления, сокращением сроков подготовки производи повышением их эксплуатационных характеристик на основе прогрессив-гехнологических решений и условий их реализации.

В процессе теоретического и экспериментального исследований получены тощие основные результаты и сделаны выводы:

1. Созданы математические модели процессов изотермического формоиз-ния пирамидальных элементов жесткости и свободного деформирования раны из анизотропного материала в прямоугольную матрицу в режиме крат-

[современной ползучести. Исследованы возможные варианты изотермическ формоизменения при известных законах изменения давления (усилия) от.времс а также случаи деформирования при постоянной скорости деформации и по< янном давлении (усилии). Теоретический анализ выполнен.для групп материа: поведение которых описывается уравнениями'энергетической или кинетичес теорий кратковременной ползучести и повреждаемости.

2. Выявлено влияние анизотропии механических свойств исходного м; риала, закона нагружения, геометрических размеров заготовки и изделия на пряженное и деформированное состояния, кинематику течения материала, ci вые режимы и предельные возможности исследуемых процессов изотермичесь формоизменения в режиме кратковременной ползучести, связанные с накоплс ем микроповреждений и локальной потерей устойчивости заготовки.

3. Показано, что для обеспечения постоянной эквивалентной скорости формации, закон изменения давления (усилия) во времени деформирования не сложный характер. В начальный момент формоизменения наблюдается рез рост давления (усилия). Дальнейшее увеличение времени деформирования coi вождается уменьшением величины давления газа (усилия). Большим значен эквивалентной скорости деформации отвечает большая величина максим давления (усилия), которая смещается в сторону начала координат.

4. Установлено, что изменение относительной толщины в куполе заготс lic происходит более интенсивно по сравнению с изменением относител! толщины в базовых точках при свободном деформировании мембраны в npj угольную матрицу. С ростом времени деформирования / эта разница увелич ется и может достигать 50%.

5. Оценено влияние параметров закона нагружения а р, пр и эквивалент

скорости деформации на предельные возможности формоизменения, свя

ные с разрушением заготовки при достижении уровня накопленных микропо ждений ае = 1 (или ay¡ = 1) и с локальной потерей устойчивости заготовки.

Сначала имеет место локализация деформации, затем последующее рг шение от накопления'микроповреждений. С ростом параметров ар и пр, ат;

величины эквивалентной скорости деформации при изотермическом де

мировании материалов, поведение которых описывается энергетической reo¡ ползучести и повреждаемости, предельные возможности формоизменения у шаются. Предельные возможности формоизменения анизотропных матери; поведение которых описывается кинетической теорией ползучести и поврал мости, не зависят от указанных выше параметров нагружения.

6. Установлено, что учет накопления повреждаемости в процессе фор\ менения может значительно снизить расчетные величины усилия и давл (свыше 50 %) с ростом времени деформирования. В начальной стадии дефо рования величина накопленных повреждений возрастает менее интенсивно,1 конечной.

7. Оценена погрешность результатов расчетов предельного времени разру-я и геометрических размеров заготовки в момент' разрушения, вычислен-| предположении протекания процесса формоизменения в условиях вязкого и пластического течения материала. В отдельных случаях не учет реальных :нностей формоизменения (вязкое Или вязкопластическое течение материала) т привести к погрешности определения времени разрушения и геометриче-размеров заготовки в момент разрушения до 50%.

8. Выполнены экспериментальные исследования процессов изотермической лоформовки ячеистых элементов жесткости многослойных листовых конст-т.

9. Результаты диссертационной работы внедрены в производство со значи-|ым экономическим эффектом за счет сокращения сроков технологической )товки производства, обеспечения качества, снижения трудоемкости изго-:ния и металлоемкости узлов изделий.

10. Отдельные результаты диссертационной работы использованы в учеб-1роцессе.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В ПУБЛИКАЦИЯХ

1.Соболев Я.А., Лункин A.B., Чупраков Д.А. Подход к анализу процессов фмического деформирования заготовок из анизотропного материала в режи-эатковременной ползучести // Итоги развития механики в Туле: Тезисы док-в международной конференции. - Тула: ТулГУ, 1998. - С. 96-97.

2.Учет анизотропии механических свойств заготовки при формоизменении ювиях кратковременной ползучести / Я.А. Соболев, С.С. Яковлев, Д.А. Чуп-в, A.B. Лункин // Исследования в области теории, технологии и оборудования шовочного производства. - Тула: ТулГУ, 1998. - С. 32-35.

3.Соболев Я.А.,'Яковлев С.П., Лункин A.B. Возможные подходы к анализу ессов пневмоформовки элементов ячеистых панелей // Ресурсосберегающие ологии, оборудование и автоматизация штамповочного производства: Тезисы адов международной научно-технической конференции. - Тула: Тульский графист, 1999. - С. 117 - 120.

4.Соболев Я.А., Яковлев С.С., .Ъикин A.B. Изотермическое формоизмене-гсирамидальных элементов из анизотропного материала в режиме ползучести 5орник докладов Первой международной научно-технической конференции галлофизика и деформирование перспективных материалов». Секция 1. «Тео-методы и средства пластического формоизменения материалов с заданным нем свойств». - Самара: СГАУ, 1999. - С. 174 - 179.

5.Лункин A.B., Соболев Я.А., Проскурякова H.H. Критерии шейкообразо-я при деформировании анизотропного материала в изотермических условиях гурсосберегающие технологии, сборудование и автоматизация штамповочно-

го производства: Тезисы докладов международной научно-технической кс ренции. - Тула: Тульский полиграфист, 1999. - С. 107 - 108.

6.Соболев Я.А., Яковлев С.С., Лункин A.B. Формоизменение пирами, ных элементов жесткости из анизотропного материала в режиме ползучести / вестия Тульского государственного университета. Серия Машиностроения, ла: ТулГУ, 1999. '- Вып. 4. - С. 266-272.

'7.Соболев Я.А., Яковлев С.С., Лункин A.B. Изотермическое деформи ние пирамидальных элементов в режиме кратковременной ползучести // Те технология, оборудование и автоматизация обработки давлением ' и резани Тула: ТулГУ, 1999. - Вып.2. - С.45-50.

8.Двухосное растяжение анизотропной заготовки в режиме кратковр1 ной ползучести / С.С. Яковлев, Я.А. Соболев, A.B. Лункин, C.B. Логвинова // рия, технология, оборудование и автоматизация обработки давлением и реза! - Тула: ТулГУ, 1999. - Вып.2. - С.109-119,

9.Соболев Я.А., Яковлев С.С., Лункин A.B. Силовые режимы и предел возможности формоизменения при свободном изотермическом деформиро!: анизотропной мембраны в прямоугольную матрицу // Механика деформируе твердого тела и обработка металлов давлением. - Тула: ТулГУ, «Гриф», 20 С.120-129.

Ю.Проскурякова H.H., Лункин A.B. Экспериментальные определения метров уравнений состояний и разрушения титанового сплава ВТ6 при мс. ном горячем деформировании // XXVI Гагаринские чтения: Тезисы докладо ждународной молодежной научной конференции. - Москва: Изд-во "ЛАТМ 2000.-Том 2.-С. 331.

Шшшсаиов печать ¿3.0%. СО. Формат бумаш 60x84 1/16. Бумша гмншрафска» № 2 Офсетная печать. Усл. нсч. л. 1,2. . Усл. кр.-отт. J, .Уч. из«, л. -, -Тираж ¿00 эю. Заказ Э&9 .

Тульский государственный университет. 300600, г. Гула, пр. Ленина, 92. Релакнионно- издательский центр Тульского государственною университета. 30060», г. Тула, ул. Болдииа. 151

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ШТАМПОВКИ ТРУДНОДЕФОРМИРУЕМЫХ СПЛАВОВ.

1.1. Анализ существующих технологических процессов изготовления пирамидальных и ячеистых элементов жесткости многослойных конструкций.

1.2. Уравнения механического состояния при медленном изотермическом деформировании. Критерии разрушения и локальной устойчивости материала.

1.3. Влияние анизотропии механических свойств листовых материалов на процессы обработки металлов давлением.

Важнейшей задачей современной промышленности является создание новых ресурсосберегающих технологий, повышение производительности труда и качества продукции.

Процессы обработки металлов давлением (ОМД) относятся к числу высокоэффективных, экономичных способов изготовления металлических изделий, позволяющих повысить производительность труда, снизить энергоматериалоемкость производства, обеспечить высокое качество изготавливаемых изделий.

Совершенствование конструкций изделий ответственного назначения определяет применение высокопрочных материалов и изготовление деталей и узлов со специальными, зависящими от условий эксплуатации, характеристиками.

К числу наиболее перспективных и принципиально новых технологических процессов, направленных на совершенствование современного производства, относится медленное горячее формоизменение листовых заготовок с предварительной или одновременной диффузионной сваркой.

Технологические принципы медленного горячего формоизменения листовых заготовок с диффузионной сваркой могут быть применены в производстве сложных многослойных конструкций с различной конфигурацией базовых элементов.

В настоящее время в несущих узлах летательных аппаратов могут применяться многослойные конструкции, состоящие из пирамидальных и ячеистых элементов жесткости.

При медленном изотермическом деформировании высокопрочных материалов в зависимости от уровня напряжений, возникающих в заготовке, и температуры обработки величины пластической деформации и деформации ползучести становятся соизмеримыми, и это обстоятельство необходимо учитывать при расчетах технологических параметров процессов.

Листовой материал, подвергаемый штамповке, как правило, обладает анизотропией механических свойств, обусловленной маркой материала, технологическими режимами его получения, которая может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на устойчивое протекание технологических процессов обработки металлов давлением при различных темпе-ратурно-скоростных режимах деформирования.

Широкое внедрение в промышленность процессов медленного горячего формоизменения пирамидальных и ячеистых элементов жесткости многослойных листовых конструкций летательных аппаратов сдерживается недостаточно развитой теорией медленного деформирования при повышенных температурах с учетом реальных свойств материала, позволяющей оценить напряженное и деформированное состояние заготовки, кинематику течения материала, предельные возможности формоизменения, силовые режимы и энергозатраты процесса.

Решение этой народнохозяйственной задачи может быть достигнуто за счет максимального использования внутренних резервов деформирования материала путем создания научно-обоснованных технологий штамповки, учитывающих анизотропию механических свойств, упрочнение, вязкие свойства материала заготовки, термомеханические режимы формоизменения и другие особенности процессов ОМД.

Работа выполнена в соответствии с проектом РФФИ № 00-01-00565 "Вопросы теории формоизменения мембран из анизотропного материала в условиях ползуче-пластического течения", грантами "Теория пластического формоизменения при повышенных температурах современных конструкционных материалов для получения многослойных листовых конструкций ЛА" и "Научные основы новых технологий изготовления элементов конструкций летательных аппаратов с высокими эксплуатационными характеристиками" в области технологических проблем производства авиакосмической техники, а также хозяйственными договорами с рядом предприятий России.

Цель работы. Диссертационная работа направлена на решение важной народнохозяйственной задачи, состоящей в повышении эффективности изготовления пирамидальных и ячеистых элементов жесткости многослойных листовых конструкций ответственного назначения и связанной со снижением металлоемкости, трудоемкости изготовления, сокращением сроков подготовки производства и повышением эксплуатационных характеристик изделий на основе прогрессивных технологических решений и условий их реализации.

Автор защищает результаты теоретических исследований напряженного и деформированного состояний заготовки, силовых режимов и предельных возможностей формоизменения, связанных с накоплением микроповреждений и локальной потерей устойчивости заготовки из анизотропного листового материала, при медленном изотермическом формоизменении пирамидальных и ячеистых элементов жесткости многослойных листовых конструкций в режиме кратковременной ползучести; установленные зависимости влияния геометрических размеров заготовок и рабочего инструмента, анизотропии механических свойств листового материала и законов (условий) на-гружения во времени на напряженное и деформированное состояния заготовки, силовые режимы и предельные возможности деформирования исследуемых процессов изотермического формоизменения; результаты экспериментальных исследований процесса изотермической пневмоформовки ячеистых панелей из анизотропного материала в режиме кратковременной ползучести; разработанные рекомендации по проектированию технологических процессов медленного изотермического формоизменения пирамидальных и ячеистых элементов жесткости многослойных листовых конструкций. Научная новизна: • разработаны математические модели медленного изотермического формоизменения пирамидальных и ячеистых элементов жесткости многослойных листовых конструкций из анизотропного материала в условиях кратковременной ползучести; • установлены закономерности изменения напряженного и деформированного состояний заготовки, силовых режимов и предельных возможностей деформирования в исследованных процессах изотермического формоизменения в зависимости от геометрических размеров заготовок и рабочего инструмента, анизотропии механических свойств материала и законов (условий) нагружения во времени при медленном горячем деформировании. Методы исследования:

1. Теоретические исследования процессов изотермического деформирования выполнены на основе теории кратковременной ползучести анизотропного материала. Предельные возможности формоизменения установлены на базе использования условия локальной потери устойчивости Друкера для реономных сред и феноменологических критериев разрушения (энергетического и деформационного) анизотропного материала, связанного с накоплением микроповреждений, при медленном горячем деформировании. Анализ процессов реализован численно методом конечно-разностных соотношений с использованием ЭВМ ШМ РС.

2. При дроведении экспериментальных исследований использованы современные испытательные машины и регистрирующая аппаратура. Обработка опытных данных проводилась методами математической статистики.

Достоверность результатов обеспечивается обоснованностью использованных теоретических зависимостей, допущений и ограничений, корректностью постановки задач, применением известных математических методов и подтверждается качественным и количественным согласованием результатов теоретических исследований с экспериментальными данными, а также использованием результатов работы в промышленности.

Практическая ценность и реализация работы.

На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации и созданы пакеты прикладных программ для ЭВМ ЮМ РС по расчету технологических параметров процессов изотермического формоизменения пирамидальных и ячеистых элементов жесткости многослойных листовых конструкций из анизотропного материала.

Результаты исследований использованы в опытном производстве при разработке новых технологических процессов изготовления ячеистых листовых конструкций из анизотропного листового материала в режиме кратковременной ползучести на ФГУП «НПО Техномаш» (г. Москва).

Отдельные материалы научных исследований включены в разделы лекционных курсов "Основы теории пластичности и ползучести", "Методы анализа процессов обработки металлов давлением", "Механика процессов пластического формоизменения", "Новые техпроцессы и оборудование", "Штамповка анизотропных материалов", для студентов специальности 12.04.00 "Машины и технология обработки металлов давлением", а также использованы в научно-исследовательской работе студентов, при выполнении курсовых и дипломных проектов. Апробация работы. Результаты исследований доложены на международных молодежных научных конференциях "XXIV - XXVI Гагаринские чтения" (г. Москва, 1998-2000 г.г.), на международной научно-технической конференции "Итоги развития механики в Туле " (г. Тула, 1998 г.), на II международной научно-технической конференции "Проблемы пластичности в технологии" (г. Орел, 1998 г.), на первой международной научно-технической конференции "Металлофизика и деформирование перспективных материалов" (г. Самара, 1999), на международной конференции, посвященной 150-летию со дня рождения С.И. Мосина (г. Тула, 1999 г.), на международной научно-технической конференции "Автотракторостроение. Промышленность и высшая школа" (г. Москва, 1999 г.), на международной научно-технической конференции "Ресурсосберегающие технологии, оборудование и автоматизация штамповочного производства" (г. Тула, 1999 г.), а также на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Тульского государственного университета (1997 -2000 г.г.).

Публикации. Материалы проведенных исследований отражены в 10 печатных работах.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.т.н., профессору С.П. Яковлеву, а также к.т.н., ведущему научному сотруднику Я.А. Соболеву^и д.т.н., профессору С.С. Яковлеву за оказанную помощь при выполнении работы, критические замечания и рекомендации.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения и пяти разделов, заключения, списка использованных источников из 133 наименований, 3 приложений и включает 101 страницу машинописного текста, содержит 40 рисунков и 10 таблиц. Общий объем - 178 страниц.

5.4. Основные результаты и выводы

1. Выполнены экспериментальные исследования применительно к изготовлению одно- и многослойных пустотелых панелей корпусов изделий с ячеистыми полостями, удовлетворяющих техническим условиям эксплуатации (необходимый уровень прочности, коррозионной стойкости и герметичности в заданных условиях) из специальных листовых титановых материалов типа ВТ6, В,Т6С, ВТ14, ВТ20 и ВТ23, алюминиевых сплавов типа АМгб, 1971,1911 и 1201, применяемых в авиационно-космической технике.

2. Исследования выполнены с целью отработки технологических схем изготовления (на одной рабочей позиции - формообразования и сварки давлением), возможностей их реализации, установления температурно-скоростных режимов деформирования, определения давления газа, предельных степеней деформации и оценки качества изделий, а также проверки соответствия результатов теоретических расчетов экспериментальным данным.

3. Установлены режимы деформирования для алюминиевых сплавов АМгб, 1911 на каждой операции технологического процесса: диффузионная сварка жестким инструментом (температура- 475 °С, давление - 10 МПа, время деформирования - 20 мин); формовка купола до его контакта с обшивкой (давление до 0,5 МПа, время - 5.1 мин), калибровка угловых зон ячеек (давление - до 1. 1,5 МПа, время - 10 мин), диффузионная сварка стенок ячеек с каркасом и обшивкой (температура - 530 °С, давлении газа - 5 МПа, время -20.30 мин). При температуре до 550 °С давление газа может быть ограничено до 3 МПа. Прочность соединений сплавов типа 1911 близка к прочности основного металла, что подтверждается результатами механических испытаний.

4. Расхождение экспериментальных и теоретических данных по геометрическим размерам изготавливаемых многослойных листовых конструкций не превышает 10%.

5. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований, проведенных с привлечением теории кратковременной ползучести анизотропного материала, разработаны технологические рекомендаций" по т:т(ллт1 no^miAD ГЧТТОГ-\ОТТТДТТ ТТ'ЭПТАГЛШТЛХГРГТГГЛТ^П гЬпг\МПТ/ПЛЛ i^HPHMir мяттпппягтмиfifi W^/J ! ^/WAUXXUV/U W 11V ЦI ^ J .4 XAV^V к V^I'XAA AVVAbw^ v '— • ■ - ----— - — -- —--—. - .»v ■ ' • ных высокопрочных заготовок с учетом температурно-скоростных, деформационных, силовых условий и требуемого уровня качества.

6. Технологические процессы основаны на выполнении последовательности действий над исходными заготовками на одной рабочей позиции: нагрев, вакуумирование - диффузионное соединение заготовок - формообразование -термофиксация - охлаждение.

Технологические процессы обеспечивают качество изготовления одно-и многослойных пустотелых панелей корпусов изделий с ячеистыми полостями по требуемой геометрической форме, минимальным припускам под механическую обработку, прочностным механическим характеристикам, локальной сплошности и герметичности.

7. Предложенные технологические процессы могут быть использованы на предприятиях космической, авиационной и оборонной техники, судо

132 строения, приборостроения, транспорта, строительства, энергетики, а также предприятиях, изготавливающих товары народного потребления.

8. Отдельные результаты диссертационной работы использованы в учебном процессе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ,

В работе решена актуальная научно-техническая задача, имеющая важное народнохозяйственное значение и состоящая в повышении эффективности изготовления пирамидальных и ячеистых элементов жесткости многослойных листовых конструкций ответственного назначения, связанной со снижением металлоемкости, трудоемкости изготовления, сокращением сроков подготовки производства и повышением их эксплуатационных характеристик на основе прогрессивных технологических решений и условий их реализации.

В процессе теоретического и экспериментального исследований получены следующие основные результаты и сделаны выводы:

1. -Созданы математические модели процессов изотермического формоизменения пирамидальных элементов жесткости и свободного деформирования мембраны из анизотропного материала в прямоугольную матрицу в режиме кратковременной ползучести. Исследованы возможные варианты изотермического формоизменения при известных законах изменения давле- -ния (усилия) от времени, а также случаи деформирования при постоянной скорости деформации и постоянном давлении (усилии). Теоретический ана-i лиз выполнен для групп материалов, поведение которых описывается уравнениями энергетической или кинетической теорий кратковременной ползучести и повреждаемости.

2. Выявлено влияние анизотропии механических свойств исходного материала, закона нагружения, геометрических размеров заготовки и изделия на напряженное и деформированное состояния, кинематику течения материала, силовые режимы и предельные возможности исследуемых процессов изотермического формоизменения в режиме кратковременной ползучести, связанные с накоплением микроповреждений и локальной потерей устойчивости заготовки.

3. Показано, что для обеспечения постоянной эквивалентной скорости деформации, закон изменения давления (усилия) во времени деформирования носит сложный характер. В начальный момент формоизменения наблюдается резкий рост давления (усилия). Дальнейшее увеличение времени деформирования сопровождается уменьшением величины давления газа (усилия). Большим значениям эквивалентной скорости деформации ^ отвечает большая величина максимума давления (усилия), которая смещается в сторону начала координат.

4. Установлено, что изменение относительной толщины в куполе заготовки кс происходит более интенсивно по сравнению с изменением относительной толщины в базовых точках при свободном деформировании мембраны в прямоугольную матрицу. С ростом времени деформирования г эта разница увеличивается и может достигать 50%.'.

5. Оценено влияние параметров закона нагружения ар, пр и эквивалентной скорости деформации на предельные возможности формоизменения, связанные с разрушением заготовки при достижении уровня накопленных микроповреждений (ое = 1 (или и с локальной потерей устойчивости заготовки.

Сначала, имеет место локализация деформации, затем последующее разрушение от накопления микроповреждений. С ростом параметров ар и пр, а также величины эквивалентной скорости деформации при изотермическом деформировании материалов, поведение которых описывается энергетической теорией ползучести и повреждаемости, предельные возможности формоизменения ухудшаются. Предельные возможности формоизменения анизотропных материалов, поведение которых описывается кинетической теорией ползучести и повреждаемости, не зависят от указанных выше параметров нагружения.

6. Установлено, что учет накопления повреждаемости в процессе формоизменения может значительно снизить расчетные величины усилия и давления (свыше 50 %) с ростом времени деформирования. В начальной стадии деформирования величина накопленных повреждений возрастает менее интенсивно, чем в конечной.

7. Оценена погрешность результатов расчетов предельного времени разрушения /* и геометрических размеров заготовки в момент разрушения, вычисленные в предположении протекания процесса формоизменения в условиях вязкого и вязкопластического течения материала. В отдельных случаях неучет реальных особенностей формоизменения (вязкое или вязкопласти-ческое течение материала) может привести к погрешности определения времени разрушения и геометрических размеров заготовки в момент разрушения до 50%. \ *

8. Выполнены экспериментальные исследования процессов изотермической пневмоформовки ячеистых элементов жесткости многослойных листовых конструкций. ч;

9. Результаты диссертационной работы внедрены в опытное производство со значительным экономическим эффектом за счет сокращения сроков технологической подготовки производства, обеспечения качества, снижения трудоемкости изготовления и металлоемкости узлов изделий.

10. Отдельные результаты диссертационной работы использованы в учебном процессе.

1. Аверкиев А.Ю. Методы оценки штампуемости листового металла. -М.: Машиностроение, 1985. 176 с.

2. Арышенский Ю.М., Гречников Ф.В. Теория и расчеты пластического формоизменения анизотропных материалов. М.: Металлургия, 1990. - 304 с.

3. Атрошенко А.П., Федоров В.И. Горячая штамповка труднодеформи-руемых материалов. М.: Машиностроение, 1979. - 287 с.

4. Ашкенази Е.К. Анизотропия машиностроительных материалов. Л.: Машиностроение, 1969. -112 с.

5. Базык A.C., Тихонов A.C. Применение эффекта сверхпластичности в современной металлообработке. М.: НИИМАШ, 1977. - 64 с.

6. Бастуй В.Н. К условию пластичности анизотропных тел // Прикладная механика / АН УССР. Ин-т механика. Киев: Наукова думка. - 1977. - №1. -С, 104-109. -- ■

7. Бебрис A.A. Устойчивость заготовки в формообразующих операциях листовой штамповки. Рига: Зинатие, 1978. - 125с.

8. Богатов A.A., Мижирицкий О.И., Смирнов C.B. Ресурс пластичностиVметаллов при обработке давлением. М.: Металлургия, 1984. - 144 с.

9. Важенцев Ю.Г. Методика испытания на растяжение плоских образцов из транстропных листовых материалов // Заводская лаборатория. 1989. -№5. - С. 63-68.

10. Ю.Владимиров В.И. Физическая природа разрушения металлов. М.: Металлургия, 1984. - 280 с.ll.By Э.М. Феноменологические критерии разрушения анизотропии сред// Механика композиционных материалов. Пер. с англ. М.: Мир, 1978. -С.401-491.

11. Гаврюшина Н.Т. Большие деформации цилиндрической оболочки в условиях сверхпластичности // Известия вузов. Машиностроение. 1984. -№10. - С. 10-14.

12. Гаврюшина Н.Т. Ползучесть круглой мембраны // Известия вузов. Машиностроение. 1982. - №3. - С. 29-33.

13. Головлев В.Д. Расчет процессов листовой штамповки. М.: Машиностроение, 1974. - 136 с.И.Горбунов М.Н. Технология заготовительных штамповочных работ впроизводстве летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1970. - 351 с.

14. Григорьев A.C. О времени вязкого разрушения и критическом времени в условиях растяжения // Инженерный журнал. Механика твердого тела. 1967. - №1. - С. 170-172.

15. Григорьев A.C. О теории и задачах равновесия оболочек при больших деформациях // Известия АН СССР. Механика твердого тела. 1970. -№1.-С. 163-168.

16. Громов Н.П. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1978. - 360 с.

17. Губкин С.И. Пластическая деформация металлов. Металлургия, i960.- Т.1.- 376 е.; Т.2.- 416 е.; Т.З. - 306 с.

18. Дель Т.Д. Технологическая механика. М.: Машиностроение, 1978. -174 с.

19. Джонсон А. Ползучесть металлов при сложном напряженном состоянии // Механика. Сборник переводов. 1962. - № 4. - С. 91-145.

20. Джонсон У., Меллор П. Теория пластичности для инженеров. М.: Машиностроение, 1979. - 567 с.

21. Дзугутов М.Я. Напряжение и разрывы при обработке металлов давлением. М.: Металлургия, 1974. - 280 с.

22. Дзугутов М.Я. Пластическая деформация высоколегированных сталей и сплавов. М.: Металлургия, 1977. - 480 с.

23. Егоров М.И. Определение коэффициента поперечных деформаций листового проката с начальной анизотропией на цилиндрических образцах // Заводская лаборатория. 1988. - № 11. - С. 79-82.

24. Изготовление многослойных конструкций методом сверхпластического формообразования и сварки давлением / В.Н. Чудин, E.H. Сидоренков, А.П. Тихонов, B.C. Дмитриев // Кузнечно-штамповочное производство. -1992.-№7.-С. 14-15.

25. Изготовление радиаторов совмещенным методом формообразования и сварки давлением / В.Н. Чудин, E.H. Сидоренков, С.П. Яковлев, С.А. Сумароков, С.С. Яковлев // Кузнечно-штамповочное производство. 1995. -№11. -С. 11-12.

26. Изотермическая штамповка листовых анизотропных материалов / С.П. Яковлев, Я.А. Соболев, С.С. Яковлев, Д.А. Чупраков // Кузнечно-штамповочное производство. 1999. - № 12. - С. 9 -13.

27. Изотермическое деформирование металлов / С.З. Фиглин, В.В. Бойцов, Ю.Г. Калпин, Ю.И. Каплин. М.: Машиностроение, 1978. - 239 с.

28. Ильюшин A.A. Пластичность. М.: Изд-во АН СССР, 1963. - 207 с.

29. Качанов JIM. Основы теории пластичности. М.: Наука, 1969. - 420с.

30. Качанов JI.M. Теория ползучести. М.: Физматгиз, 1960. - 456 с.

31. Ковка и штамповка. Справочник в 4-х т. // Ред. совет: Е.И. Семенов и др. Т.2. Горячая штамповка // Под ред. Е.И. Семенова, - М.: Машиностроение, 1986.-592 с.

32. Колмогоров B.JL Механика обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1986. - 688 с.

33. Колмогоров В.Л. Напряжение, деформация, разрушение. М.: Металлургия, 1970. - 229 с. . .

34. Кроха В.А. Упрочнение металлов при холодной пластической деформации: Справочник. М.: Машиностроение, 1980. - 157 с.

35. Кудрявцев И.П. Текстуры в металлах и сплавах. М.: Металлургия, 1965. - 292 с.

36. Лазаренко Э.С., Малинин H.H., Романов К.И. Диаграммы растяжения в условиях горячего формоизменения металлов // Расчет на прочность. -1983.-Вып. 24.-С. 95-101.

37. Лазаренко Э.С., Малинин H.H., Романов К.И. Кратковременная ползучесть и разрушение! алюминиевых и магниевого сплавов. Сообщение I // Известия вузов. Машиностроение. 1982. - №3. - С. 25-28.

38. Лазаренко Э.С., Малинин H.H., Романов К.И. Кратковременная ползучесть и разрушение алюминиевых и магниевого сплавов. Сообщение II // Известия вузов. Машиностроение. 1982. - №7. - С. 19-23.

39. Лункин A.B., Чупраков Д.А. Новые технологические процессы изготовления многослойных листовых конструкций летательных аппаратов //

40. XXIII Гагаринские чтения. Сборник тезисов докладов Всероссийская молодежная научная конференция 8-12 апреля 1997 г. - Москва: МАТИ. - С. 33.

41. Малинин H.H. Ползучесть в обработке металлов. М.: Машиностроение, 1986. - 216 с.

42. Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение. - 1975. - 400 с.

43. Малинин H.H. Технологические задачи пластичности и ползучести. М.: Высшая школа, 1979 - 119 с.

44. Малоотходная, ресурсосберегающая технология штамповки / Под ред. В.А. Андрейченко, Л.Г. Юдина, С.П. Яковлева. Кишинев: Universitas, 1993.-238 с.

45. Микляев П.Г., Волознева Л.Я. О методике оценки пластической анизотропии листовых материалов // Заводская лаборатория. 1973. - №9. -С. 1119-1122.

46. Микляев П.Г., Фридман Я.Б. Анизотропия механических свойств металлов. М.: Металлургия, 1986. - 224 с.

47. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел. Пер. с англ. М.: Мир, 1969. - 863 с,

48. Никольский Л.А., Фиглин С.З., Бойцов В.В. Горячая штамповка и прессование титановых сплавов. М.: Машиностроение, 1975. - 285.бО.Овчинников А.Г. Основы теории штамповки выдавливанием на прессах. М.: Машиностроение, 1983. - 200 с.

49. Огородников В.А. Оценка деформируемости металлов при обработке давлением. КиевьВища школа,"1983. - 175 с. <

50. Панченко Е.В., Ренне И.П. Определение технологических параметров пневмоформовки деталей в условиях сверхпластичности // Кузнечно-штамповочное производство. 1978. - №12. - С. 16-17.

51. Пластичность и разрушение / В.Л. Колмогоров, A.A. Богатов, Б.А. Мигачев и др.; Под ред. В.Л. Колмогорова. М.: Металлургия, 1977. - 336 с.

52. Полухин П.И., Гун Г.Я., Галкин A.M. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1976. - 267 с.

53. Поляков Ю.Л. Листовая штамповка легированных сплавов. М.: Машиностроение, 1980. - 96 с.

54. Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки. М.: Машиностроение, 1968. - 283 с.

55. Предельные возможности формоизменения анизотропного листового материала в режиме кратковременной ползучести / С.П. Яковлев, В.Н. Чудин, С.А. Сумароков, С.С. Яковлев // Кузнечно-штамповочное производство.- 1995.-№11.-С. 2-5. I

56. Применение теории ползучести при обработке металлов давлением. / A.A. Поздеев, В.И. Тарновский, В.И. Еремеев. М.: Металлургия, 1973. -192 с.

57. Пэжина П. Основные вопросы вязко-пластичности. М.: Мир, 1968.- 176 с. , /

58. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1979.-744 с. •

59. Работнов Ю.Н. Ползучесть элементов конструкций. М.: Наука, 1966.-752 с. b .

60. Работнов Ю.Н., Милейко С.Т. Кратковременная ползучесть. М,; Наука, 1970.-224 с.

61. Ренне И.П., Панченко Е.В. Определение параметров уравнения сверхпластического состояния листовых материалов из опыта на двухосное растяжение // Проблемы прочности. 1978. - № 8. - С. 31-35.

62. Романов К.И. Механика горячего формоизменения металлов. М.: Машиностроение, 1993. - 240 с.

63. Сегал В.М. Технологические задачи теории пластичности. Минск: Наука и техника, 1977. - 256 с.

64. Семенов Е.И. Технология и оборудование ковки и горячей штамповка. М.: Машиностроение, 1999. - 384 с.

65. Смирнов B.C. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1973. - 496 с.

66. Смирнов О.М. Обработка металлов давлением в состоянии сверхпластичности. М.: Машиностроение, 1979. - 118 с. ,

67. Смирнов-Аляев Г.А. Сопротивление материалов пластическому деформированию. Л.: Машиностроение, 1978. - 368 с.

68. Соболев Я. А., Чудин A.B., Яковлев С.С. Корпусные конструкции летательных аппаратов и их формообразование // Кузнечно-штамповочное производство. 1999. - №12. - С. 14 - 17.

69. Соболев Я.А. Определяющие уравнения нелинейно-вязкого анизотропного повреждающегося материала // Теория, технология, оборудование и автоматизация обработки давлением и резанием. Тула: ТулГУ, 1999, вып.1. - С.57-66.

70. Соболев Я.А., Чудин В.Н. Газоформовка листовых оболочек // Технология металлов. 1998. - № 4. - С. 2 - 5.

71. Соболев Я.А., Яковлев С.С., Лункин A.B. Изотермическое деформирование пирамидальных элементов в режиме кратковременной ползучести // Теория, технология, оборудование и автоматизация обработки давлением и резанием. Тула: ТулГУ, 1999, вып.2. - С. 45-50.

72. Соболев Я.А., Яковлев С.С., Лункин A.B. Формоизменение пирамидальных элементов жесткости из анизотропного материала в режиме ползучести // Известия Тульского государственного университета. Серия Машиностроение. Тула: ТулГУ, 1999, вып. 4. - С. 266-272.

73. Соколов JT.Д., Скуднов В.А. Закономерности пластичности металлов. М: ООНТИВИЛС - 1980. - 130 с.

74. Соколовский В.В. Теория пластичности. М.: Высшая школа, 1969.- 608 с.

75. Сопротивление деформации и пластичность стали при высоких температурах / И.Я. Тарновский, A.A. Поздеев, B.C. Баакашвили и другие. Тбилиси: Сабчота Сакартвело, 1970. - 224 с.

76. Соснин О.В. Анизотропная ползучесть упрочняющихся материалов // Инженерный журнал. Механика твердого тела. 1968. - № 4. - С. 143-146.

77. Соснин О.В. Об анизотропной ползучести материалов // Журнал прикладной механики и технической физики. 1965. - №6. - С. 99-104.

78. Соснин О.В. Энергетический вариант теории ползучести и длительной прочности. Сообщение 1. Ползучесть и разрушение неупрочняющихся материалов // Проблемы.прочности. 1973. - № 5. - С. 45-49.

79. Степанский Л.Г. Расчеты процессов обработки металлов давлением.- М.: Машиностроение, 1979. 215 с.

80. ЮО.Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1977. - 423 с.

81. Теория обработки металлов давлением. / И.Я. Тарновский, A.A. Поздеев, O.A. Ганаго и др. М.: Металлургия, 1963. - 672 с.

82. Ю2.Теория пластических деформаций металлов / Е.П. Унксов, У. Джонсон, В.Л. Колмогоров и др. / Под ред. Е.П. Унксова, А.Г. Овчинникова.- М.: Машиностроение, 1983. 598 с.

83. Технологические решения и процессы сверхпластичного формообразования и диффузионной сварки. Обзор / Д.А. Семенов, В.Н. Чудин, О.В. Егоров, Я.А. Соболев и др. - М.: Изд-во ЦНТИ "Поиск", 1986. - 65 с.

84. Томленов А.Д. Механика процессов обработки металлов давлением. М.: Машгиз, 1963. - 112 с.

85. Томленов А.Д. Теория пластического деформирования металлов. -М.: Металлургия, 1972. 408 с.

86. Юб.Томсен Э., Янг Ч., Кобаяши Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов. М.: Машиностроение, 1968. - 504 с.

87. Третьяков A.B., Зюзин В.И. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением. М.: Металлургия, 1973. - 224 с.

88. Трунин И.И. Критерий прочности в условиях ползучести при сложном напряженном состоянии // Прикладная механика. Киев: АН УССР. -Т.1.-Вып.7. - 1965. -С. 77-83.

89. Унксов Е.П. Инженерная теория пластичности. М.: Машгиз, 1959.- 328 с.

90. Ш.Ханин А.И. Кратковременная ползучесть сверхпластичных сплавов. Латунь Л63 // Известия вузов. Машиностроение. 1987. - №8. - С. 12-16.

91. И2.Хван Д.В. Технологические испытания металлов. Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1992. - 152 с.

92. Хилл Р. Математическая теория пластичности. М.: ГИТТЛ, 1956.- 408 с.

93. Чудин В.Н. Листовая вытяжка нелинейно-вязкого материала // Известия вузов. Машиностроение. 1986. - №2. - С. 133-137.

94. Чудин В.Н. Прогнозирование разрушения заготовок при горячем деформировании // Известия вузов. Машиностроение. 1990. - №2. - С. 99102.

95. Чу дин В.H., Соболев Я. А., Яковлев С.С. Формообразование корпусных конструкций летательных аппаратов // Материаловедение. 1998. -№7.-С. 47-51.

96. Шевелев В.В., Яковлев С.П. Анизотропия листовых материалов и ее влияние на вытяжку. М.: Машиностроение, 1972. - 136 с.

97. Яковлев С.П., Яковлев С.С., Андрейченко В.А. Обработка давлением анизотропных материалов. Кишинев: Квант. - 1997. - 332 с.• 119.Яковлев С.П., Кухарь В.Д. Штамповка анизотропных заготовок. -М.: Машиностроение, 1986. 136 с.

98. Яковлев С.С. Деформирование анизотропного листового материала в условиях кратковременной ползучести // Вести АН Белоруссии. Минск, 1994.-№3,-С. 32-39.

99. Яковлев С.С. Определяющие соотношения и феноменологическая модель разрушения анизотропного материала при кратковременной ползучести // Исследование в области теории, технологии и оборудования штамповочного производства. Тула: ТулГТУ, 1993. - С. 43-48.

100. Яковлев С.С., Яковлев С.П. Теория и технология изотермической штамповки анизотропных листовых материалов в режиме кратковременнойползучести. Тула: ТулГУ, 1996. - 126 с. %

101. Baltov A., Savchuk A. A Rule of Anisotropik Harolening // Acta Mechanica. 1965. - Vol.l. - № 2. - P. 81-92.

102. Bartle P.M. Diffusion Bonding: a look at the future // Weld. 11. -1975.-P. 799-804.

103. Bhattacharyya D., Moltchaniwskyi G. Measvrement of Anisotropy by the Ring Compression Test // J.Mech. Work. Technol. 1986. - 13. - №3. - P. 325148330.

104. Cornfield G.C., Johnson R.H. The Forming of Superplastic Sheet Metal 11 Int. J. Mech. Sci. 1970,- vol.12. - P. 479-490.

105. Dunford D.V., Partridge P.G. Superplasticity in Aerospace // Aluminum. Cranfield. 1985. - P.257.

106. Holt D.L. An analysis of the building of a superplastic shirt by lateral pressure // International Journal of Mechanical Sciences, 1970, Vol. 12. P. 491497.

107. Jovane F. An approximate analysis of the superplastic forming of a thin circular diaphragm: theory and experiments. // International Journal of Mechanical Sciences, 1968, Vol. 10, № 5. P. 403-427.

108. Lake J.S. ,Willis D.J., Fleming H.G. The Variation of Plastic Anisot-ropy during Straining // Met. Trans. A. 1988. - 19. - №7. - P. 2805-2817.

109. Mellor P.B., Parmar A. Plasticity Analysis of Sheet Metal Forming // Mech. Sheet Metal Forming Mater. Behav. and Deformation Anal. Proc. Symp., Warren, Mich. -New York-London . 1977. - P. 53-74.

110. Wu M.C., Yeh W.C. Some Considerations in the Endochronic Description of Anisotropic Hardening // Acta. Mech. 1987. - 69. - №1. - P.59-76.