автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.09, диссертация на тему:Изотермическое деформирование элементов многослойных листовых конструкций из высокопрочных анизотропных материалов в режиме кратковременной ползучести

На правах ршописи

Бессмертный Алексей Викторович

ИЗОТЕРМИЧЕСКОЕ ДЕФОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ МНОГОСЛОЙНЫХ ЛИСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ В РЕЖИМЕ КРАТКОВРЕМЕННОЙ ПОЛЗУЧЕСТИ

Специальность 05.02.09 - Технологии и машины обработки

давлением

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 9 НОЯ 2012

Тула 2012

005056107

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Тульский государственный университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Яковлев Сергей Сергеевич

Официальные оппоненты: Пилипенко Ольга Васильевна,

доктор технических наук, профессор,

ФГБОУ ВПО «Государственный университет— учебно-научно-производственный комплекс», заведующая кафедрой «Автоматизированные процессы и машины бесстружковой обработки материалов» Талалаев Алексей Кириллович, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Тульский государственный университет», заведующий кафедрой «Технология полиграфического производства и защиты информации»

Ведущая организация - ОАО «Научно-производственное объединение «Сплав».

Защита состоится «21» декабря 2012 г. в 10 час. на заседании диссертационного совета Д 212.271.01 при ФГБОУ ВПО «Тульский государственный университет» (300012, г. Тула, ГСП, просп. Ленина, д. 92, 9-101).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Тульский государственный университет»

Автореферат разослан «14» ноября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета"

Черняев Алексей Владимирович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Перед машиностроением в настоящее время стоит задача повышения эффективности производства и качества получаемых изделий. Разработка новой техники, отдельные узлы которой работают в условиях высоких давлений, агрессивных сред и повышенных температур, связано с использованием высокопрочных материалов. Большинство деталей машиностроения изготавливается из листовых материалов, которые обрабатываются в режимах холодной и горячей штамповки.

В последнее время при изготовлении деталей аэрокосмической техники из листовых высокопрочных сплавов нашло применение деформирование в режиме кратковременной ползучести с предварительной или одновременной сваркой давлением. Медленное изотермическое деформирование позволяет значительно снизить силы деформирования и достичь больших степеней деформации.

При производстве элементов многослойных стрингерных конструкций летательных аппаратов цилиндрического, прямоугольного и трапециевидного сечений из анизотропного материала используют технологические принципы деформирования в режиме кратковременной ползучести листовых заготовок и сварки давлением.

Как правило, листовой материал, подвергаемый штамповке, обладает анизотропией механических свойств, обусловленной технологическими режимами его получения. Анизотропия механических свойств материала заготовки может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на устойчивое протекание технологических процессов обработки металлов давлением при пластическом деформировании, реализуемом на традиционном прессовом оборудовании, а также при медленном деформировании, осуществляемом в режиме кратковременной ползучести.

Широкое внедрение в промышленность процессов медленного деформирования в режиме кратковременной ползучести элементов многослойных листовых конструкций летательных аппаратов с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами сдерживается недостаточно развитой теорией 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.

Поэтому теоретическое обоснование выбора технологических режимов операций изотермического деформирования элементов многослойных листовых конструкций из высокопрочных анизотропных материалов в режиме кратковременной ползучести является актуальной, важной научно-технической задачей, решение которой вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса.

Работа выполнялась в соответствии с грантами Президента Российской Федерации на поддержку ведущих научных школ по выполнению научных исследований, государственными контрактами в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы Министерства образования и науки Российской Федерации, грантами РФФИ, научно-технической программой Министерства образования и науки Российской Федерации «Развитие научного потенциала высшей школы», государственным контрактам Министерства образования и науки Российской Федерации.

Цель работы. Повышение эффективности операций изотермического деформирования элементов многослойных стрингерных конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами в режиме кратковремен-

ной ползучести из высокопрочных анизотропных материалов путем теоретического обоснования технологических режимов деформирования при кратковременной ползучести.

Для достижения указанной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи исследований:

1 Разработать математические модели операций изотермическои пневмо-формовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из материалов, обладающих плоскостной анизотропией механических свойств, в режиме кратковременной ползучести, позволяющих оценить деформированное и напряженное состояния заготовки, силовые режимы и предельные возможности деформирования.

2 Выполнить теоретические исследования операций изотермическои пнев-моформовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести.

3 Установить влияние анизотропии механических свойств, накопления повреждаемости, геометрических размеров заготовки и закона нагружения на напряженное и деформированное состояния, силовые режимы и предельные возможности операций изотермической пневмоформовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами.

4. Выполнить экспериментальные исследования операции изотермическои пневмоформовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести.

5. Разработать пакеты прикладных программ для ЭВМ по расчету технологических параметров операций изотермической пневмоформовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести.

6. Использовать результаты исследований в промышленности и в учеоном

процессе.

Объект исследования: Процессы изотермического деформирования анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести.

Предмет исследования: Изотермическая пневмоформовка элементов двух - и трехслойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести.

Методы исследования: Теоретические исследования операции изотермической пневмоформовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами выполнены на основе теории кратковременной ползучести анизотропного материала. Предельные возможности формоизменения установлены на базе использования феноменологических критериев разрушения (энергетического и деформационного), связанных с накоплением микроповреждений, анизотропного материала и условия локальной потери устойчивости для реономных сред при медленном горячем деформировании. Анализ процессов реализован численно методом конечно-разностных соотношений с использованием ЭВМ. При проведении экспериментальных исследований использованы современные испытательные машины и регистрирующая аппаратура. Обработка опытных данных проводилась методами математической статистики.

Автор защищает

- математические модели операций изотермической пневмоформовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из высокопрочных материалов, обладающих плоскостной анизотропией механических свойств, в режиме кратковременной ползучести;

- основные уравнения и соотношения для анализа операций изотермической пневмоформовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований напряженного и деформированного состояния, силовых режимов, предельных возможностей формоизменения операций изотермической пневмоформовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести;

- закономерности влияния анизотропии механических свойств материала, технологических параметров, геометрии рабочего инструмента на напряженное и деформированное состояния, кинематику течения материала, силовые режимы, предельные возможности формообразования операций изотермической пневмоформовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести;

- разработанные пакеты прикладных программ для ЭВМ по расчету операций изотермической пневмоформовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести, которые использованы при изготовлении элементов двух- и трехслойных листовых конструкций из алюминиевого АМгб и титанового ВТ6С сплавов, обеспечивающие заданное качество, уменьшение трудоемкости и металлоемкости изготовленных деталей, сокращение сроков подготовки производства новых изделий.

Научная новизна: установлены закономерности изменения напряженного и деформированного состояний, кинематики течения материала, силовых режимов, предельных возможностей формообразования, разнотолщинности материала заготовки от анизотропии механических свойств материала, законов (условий) на-гружения во времени, технологических параметров, геометрии рабочего инструмента на основе разработанных математических моделей операций изотермической пневмоформовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести.

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 значимость. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации и создано программное обеспечение для ЭВМ по расчету рациональных технологических параметров операций изотермической пневмоформовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами

из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести обеспечивающих интенсификацию технологических процессов, уменьшение трудоемкости и металлоемкости деталей, заданное качество их изготовления, сокращение сроков подготовки производства новых изделий.

Реализация работы. Разработаны технологические процессы изотермической пневмоформовки элементов многослойных листовых конструкции с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести Технологаие-ские процессы приняты к внедрению в опытном производстве на ОАО «1 НИ I и». Применение медленного горячего деформирования при изготовлении элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести позволяет расширить возможности управления процессами за счет изменения скоростных условий деформирования.

Отдельные результаты исследований использованы в учебном процессе при подготовке бакалавров по направлению 150400 «Технологические машины и оборудование» и инженеров, обучающихся по направлению 150200 «Машиностроительные технологии и оборудование» специальности 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением» и включены в разделы лекционных курсов «Основы теории пластичности и ползучести», «Штамповка анизотропных материалов» и «Механика процессов пластического формоизменения», а также использованы в научно-исследовательской работе студентов, при выполнении курсовых и дипломных проектов.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на международных молодежных научных конференциях " XXXV - XXXVIII Гагаринские чтения (г Москва, 2009-2012 г.г.), на Международной научно-техническои конференции «Автоматизация; проблемы, идеи, решения» (АПИР-15) (Тула: ТулГУ, 2010 г.) на Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Современные технологии обработки металлов и средства их автоматизации» (1ула. ТулГУ 2010) а также на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Тульского государственного университета

(2007-2012 г.г.). ,

Публикации. Материалы проведенных исследовании отражены в 6 статьях в рецензируемых изданиях, внесенных в список ВАК, в 6 статьях в межвузовских сборниках, в 4 тезисах докладов на международный и всероссиискии научных конференциях объемом 5.5 печ. л.; из них авторских - 2.25 печ. л.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения и четырех разделов, заключения, списка использованных источников из 146 наименований, 3 приложений и включает 115 страниц машинописного текста, содержит 65 рисунков и 11 таблиц. Общий объем - 206 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой в работе задачи, ее научная новизна, практическая ценность работы и кратко раскрыто содержание

разделов диссертационной работы.

В первом разделе рассмотрено современное состояние теории и технологии изотермического деформирования высокопрочных материалов, проведен анализ существующих технологических процессов изготовления элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов, намечены пути по-

вышения эффективности их изготовления. Обоснована постановка задачи исследования.

Обзор научно-технической литературы показал, что технологические методы производства элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами связаны в настоящее время с достаточно трудоемкими процессами обработки, требующие высокой исходной точности заготовок и полуфабрикатов, длительного цикла обработки, приводящие к высокому расходу металла, а также применения большого числа сборочных единиц и крепежных деталей, что повышает себестоимость изготовления деталей в условиях мелкого и среднесерийного производства. К таким процессам относят прокатку, механическую обработку резанием, сварку плавлением или пайку, соединение элементов клепкой, раздувание канала внутренним давлением и т.д.

Реализация эффективности технологии может быть обеспечена внедрением технологических методов обработки, построенных на совмещенных процессах формообразования газом из листа с термофиксацией, формообразования с диффузионной сваркой давлением на одной позиции обработки. В основу процессов положена способность материалов в определенных температурно-скоростных условиях к ползучему или ползуче-пластическому течению материала, что обеспечивает большие конечные деформации при сравнительно малых внешних силах и высокую точность получаемых геометрических форм.

Значительный вклад в развитие теории пластичности, ползучести, методов анализа процессов обработки металлов давлением изотропных и анизотропных материалов внесли Ю.А. Аверкиев, А.Ю. Аверкиев, Ю.А. Алюшин, Ю.М. Ары-шенский, A.A. Богатов, P.A. Васин, С.И. Вдовин, Э. By, В.Д. Головлев, Ф.В. Гречников, С.И. Губкин, Г .Я. Гун, В.Л. Данилов, Г.Д. Дель, A.M. Дмитриев, Д. Друкер, Г. Закс, A.A. Ильюшин, Е.И. Исаченков, Ю.Г. Калпин, JI.M. Качанов, В.Л. Колмогоров, М.А. Колтунов, В.Д. Кухарь, A.M. Локощенко, Д. Лубан, H.H. Мапинин, А.Д. Матвеев, С.Г. Милейко, А.Г. Овчинников, В.А. Огородников, С.С. Одинг, Е.А. Попов, Ю.Н. Работнов, И.П. Ренне, К.И. Романов, Ф.И. Рузанов, Г. Свифт, Е.И. Семенов, И.А. Смарагдов, О.М. Смирнов, Я.А. Соболев, О.В. Соснин, Л.Г. Степанский, О.В. Пилипенко, А.К. Талалаев, А.Д. Томленов, Е.П. Унксов, Р. Хилл, В.Н. Чудин, В.В. Шевелев, С.А. Шестериков, С.П. Яковлев и другие.

На основе приведенного обзора работ следует, что теории кратковременной ползучести обычно применяются для расчета на прочность конструкций, работающих длительное время при высоких температурах. В научно-технической литературе недостаточно внимания уделяется технологическим задачам обработки металлов давлением анизотропных материалов в условиях кратковременной ползучести.

При разработке технологических процессов изотермической пневмофор-мовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами в основном используют эмпирические зависимости из различных справочных материалов, которые не учитывают многие практически важные параметры. Во многих случаях это приводит к необходимости экспериментальной отработки этих процессов, что удлиняет сроки подготовки производства изделия.

Во втором разделе приводятся уравнения состояния при вязком и вязко-пластическом течениях анизотропного материала, критерии деформируемости (энергетический и деформационный) и локальной потери устойчивости анизотропного листового материала при кратковременной ползучести, которые в последующем используются при теоретических исследованиях. Изложены результаты теоретических исследований изотермической штамповки и калибровки трапе-

V

циевидных элементов трехслойных листовых конструкций из анизотропного листового материала в условиях кратковременной ползучести.

Рассмотрены операции изотермической пневмоформовки и калибровки давлением газа трапециевидных элементов трехслойных листовых конструкций из анизотропного листового материала (рис. 1) при известных законах изменения давления от времени

р = Ро + ар"р , а также рассмотрены случаи формоизменения при постоянной скорости деформации А, и постоянном давлении. Здесь

Рисунок 1. Схема к анализу операции изотермической пневмоформовки трапецие-^ видных элементов многослойной листовой конструкции

ар и пр - параметры закона на-

гружения.

Принимается, что деформирование осуществляется в условиях кратковременной ползучести; упругими деформациями пренебрегаем. справедливость ассоциированного закона течения в режиме краткотремешюй ползучести. Материал заготовки принимается ортотропным с главньши осями анизотропии Предполагается, что материал изотропно уп-гючнястся при вязком течении материала - от скорости деформации, а при вязко-гшасттескокГтечении от степени деформации и скорости деформации. Поскольку даина элсмТнта конструкции в виде трапеции значительно превосходит его ге о м его и чес ки е раз м е р ы в плоскости чертежа, считаем, что реализуется случаи п л о с койде ф о р м ац и и, и, следовательно, скорость осевой деформации в направлении гладной оси анизотропии * равна нулю ^ = 0. Принимаем, что напряженное и деформированное состояния однородны, а напряжения равномерно распределены по толщине элемента конструкции.

Напряжение стг, нормальное к толщине заготовки, для тонкой пластины принимается равным нулю аг =0, т.е. предполагается, что реализуется также

М°™4ГнГ—~венения и соотнощения для анализа рас= мых операций изотермического деформирования в предположении, что поведение матеоиалаописывается уравнениями энергетической или кинетическои теориями ползучести и^овреждаемости, а также энергетической или кинетическои теориями вязко-пластического течения и разрушения. ™Ргт„ых зако-

Ппиведены результаты решения поставленной задачи при известных зако нах изменения давлешы от времени, а также рассмотрены случаи формоизменения пои постоянной скорости деформации и постоянном давлении.

Ан^чньш образом вьшолнен теоретический анализ процесса пневмо-формов^Тпециевидного элемента, когда направление длинных сторон заготовок совпадает с осью анизотропии у, т.е. - 0.

Установлены закономерности изменения р = р/аео , А = , а от времени деформирования г для титанового сплава ВТ6С, поведение которых описыва-

ется кинетической теорией ползучести и повреждаемости, при температуре обработки 930° С при постоянной эквивалентной скорости деформации = 0,1 * 10_31 / с. Здесь точками обозначены экспериментальные данные.

Рисунок 2. Зависимость изменения угла а, относительных величин р,И и Н от времени деформирования / для титанового сплава ВТ6С

Анализ результатов расчетов и графических зависимостей (рис. 2) показывает, что в начальный момент деформирования при постоянной величине эквивалентной скорости деформации , наблюдается резкий рост относительного давления р, а также уменьшения угла конуса полости трапециевидного элемента а

и относительной толщины заготовки к . Интенсивность роста или падения исследуемых параметров зависит от величины эквивалентной скорости деформации . Уменьшение эквивалентной скорости деформации ^ приводит к более плавному их увеличению или уменьшению, а также к смещению величины максимального давления р в сторону большего времени I.

Оценено влияние параметров закона нагружения ар, пр и эквивалентной скорости деформации на предельные возможности формоизменения, связанные с разрушением заготовки при достижении уровня накопленных микроповреждений сосе,юсер =1 (или й/А,ас/ =1) И с локальной потерей устойчивости заготовки. Показано, что время разрушения и (критическое время) и высота изделия Н* уменьшаются, а угол конуса полости трапециевидного элемента а„ и толщина К возрастает с ростом параметров ар и пр, а также величины эквивалентной скорости деформации ^ при формоизменении материалов, поведение которых

описывается энергетической теорией ползучести и повреждаемости.

Сопоставление теоретических и экспериментальных данных на этапах деформирования по относительной толщине А и высоте Н заготовки указывает на удовлетворительное их согласование (до 10 %).

В третьем разделе приведены результаты теоретических исследований операции изотермического свободного деформирования узкой прямоугольной мембраны из анизотропного листового материала в условиях кратковременной ползучести. Изложены результаты решения поставленной задачи при известных законах изменения давления от времени, а также рассмотрены случаи формоизменения при постоянной скорости деформации и постоянном давлении. Приведе-

W

\ \ • a

<pJvr CT o\

ны результаты теоретических исследований изотермического формообразования угловых элементов многослойных конструкций из анизотропного материала.

Проанализирована операция изотермического свободного формоизменения длинной прямоугольной оболочки, закрепленной вдоль большей стороны (рис. 3).

Листовой материал принимается ортотропным с коэффициентами анизотропии Rx и Ry. Главные оси напряжений совпадают с главными осями анизотропии x,y,z.

Принято, что направление длинных сторон заготовки совпадает с направлением прокатки (главной осью анизотропии х). Мембрана шириной 2а, толщиной А0 нагружается давлением р, изменяющимся во времени по некоторому закону (рис. 3):

р = р0 + ар"р, ро, ар ,пр-

константы закона нагружения. рисуНок 3. Расчетная схема формообразования

Поскольку длина мембраны значительно превосходит ее ширину, то допускается, что процесс реализуется в условиях плоской деформации, т.е. ¿,х=0.

Принято, что напряжения равномерно распределено по толщине заготовки. Давление равномерно распределено (р = const), радиус кривизны срединной поверхности во всех ее точках один и тот же, т.е. срединная поверхность мембраны при ее деформировании является частью поверхности кругового цилиндра с некоторым углом раствора 2а.

Радиальное напряжение, совпадающее по направлению с нормалью к срединной поверхности, для тонкой мембраны приближенно принято равным нулю стг = сТр я 0, т.е. предполагаем, что реализуется плоское напряженное состояние. Осевое напряжение в направлении длины мембраны определяем из условия !;х = 0. При деформации оболочки принимается, что на каждом этапе деформирования имеет место радиальное перемещение точки срединной поверхности относительно нового центра срединной поверхности в момент t + dt, т. е. в направлении ф + £&р .

Получены основные уравнения и соотношения для анализа рассматриваемых операций изотермического свободного деформирования узкой прямоугольной мембраны из анизотропного листового материала в предположении, что поведение материала описывается уравнениями энергетической или кинетической теориям ползучести и повреждаемости, а также энергетической или кинетической теориям кратковременной ползучести и повреждаемости.

Рассмотрены возможные варианты формоизменения при известных законах изменения давления от времени, а также рассмотрены случаи формоизменения при постоянной скорости деформации и постоянном давлении.

Выявлено влияние анизотропии механических свойств исходного материала, закона нагружения, геометрических размеров заготовки и изделия на напряженное и деформированное состояния, геометрические размеры, кинематику течения материала и предельные возможности исследуемых процессов изотермиче-

ского формоизменения в режиме кратковременной ползучести, связанные с накоплением микроповреждений и локальной потерей устойчивости заготовки.

Показано, что время разрушения Л» (критическое время), половина угла раствора дуги в момент разрушения а* и относительная высота детали Я» =Я*/йо уменьшаются, а относительная толщина К =Л*//г0 возрастает с ростом параметров ар и пр.

Предельные возможности формоизменения при изотермическом деформировании анизотропных материалов, поведение которых описывается кинетической теорией ползучести и повреждаемости, не зависят от параметров закона на-гружения (ар и Пр) или величины постоянной эквивалентной скорости деформации Ц.

Выполнено сопоставление результатов расчетов при анализе изотермического свободного деформирования узкой прямоугольной мембраны в предположении переменной и постоянной толщины стенки вдоль дуги окружности. Установлено, что с ростом времени деформирования разница в полученных результатах существенно увеличивается и может составлять по к до 40%, а по ае до 20 %. Показано, что с ростом временидеформирования существенно увеличивается разница относительной толщины Л заготовки в куполе и в точке ее закрепления, которая может составлять более 30 %.

Для оценки возможности изготовления прямоугольного профиля в сечении канала выполнены теоретические исследования процесса горячего формообразования угловых элементов многослойных конструкций из анизотропного материала в режиме кратковременной ползучести. Предполагается, что процесс деформирования реализуется за две стадии: свободная формовка оболочки и формообразование угловых элементов конструкции в соответствии с рис. 4.

Рисунок 4. Схема к анализу формоизменения угловых элементов на первом и втором этапах второй стадии деформирования

Поскольку условия деформирования в вершине и на краю оболочки одинаковы (эти точки не перемещаются), то в дальнейшем рассматривается равномерное деформированное состояние, т.е. толщина оболочки меняется равномерно в каждой точке оболочки от начальных размеров, а форма деформируемой угловой части оболочки сохраняет форму части окружности.

На первом этапе второй стадии деформирования формируется плоскии участок оболочки в окрестности вершины при скольжении без трения относительно обшивки до момента, когда 5 = 5* = а-Я^ В дальнейшем происходит симмет-

ричное деформирование оболочки относительно новой оси симметрии 0\0' со скольжением материал без трения. Течение материала принимается радиальным на каждом этапе деформирования.

В результате теоретических исследований установлено, что с ростом относительной высоты прямоугольного канала Ш=Н\11щ осуществляется плавное уменьшение времени разрушения /*, увеличение предельного радиуса мембраны р* = р » / А0 и толщины мембраны А* = к* / /?о в момент разрушения. Показано, что с увеличением пр рост величин р* и к* становится более плавным. Увеличение величин пр и ар приводит к уменьшению времени разрушения /* и увеличение относительного предельного радиуса закругления мембраны р* и толщины мембраны А*.

Оценена погрешность результатов расчетов предельного времени разрушения Г, и половины предельного угла раствора дуги а*, вычисленные в предположении протекания процесса формоизменения в условиях вязкого и вязкопласти-ческом течения материала. Установлено, что учет накопленных микроповреждений значительно оказывает влияние на величину относительного предельного радиуса закругления мембраны р*. Установлено, что с уменьшением относительной высоты прямоугольного канала IV влияние учета накопленной повреждаемости на предельные геометрические характеристики мембраны (р*) значительно увеличивается.

В четвертом разделе диссертационной работы изложены результаты выполненных экспериментальных исследований технологических процессов изготовления элементов многослойных листовых конструкций с круглыми, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести, а также результаты практической реализации теоретических и экспериментальных исследований.

Выполнены экспериментальные исследования применительно к изготовлению двухслойных конструкций с круглыми и прямоугольными длинными каналами, трапециевидных элементов трехслойных листовых конструкций, удовлетворяющих техническим условиям эксплуатации (необходимые уровень прочности, коррозионной стойкости и герметичности в заданных условиях) из специальных листовых титановых и алюминиевых сплавов, применяемые в авиационно-космической технике.

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

Установлено, что для их изготовления из титановых сплавов целесообразно применять предварительное соединение листовых заготовок сваркой давлением газа, так как титановые сплавы образуют соединение равнопрочное основному металлу, а для их изготовления из алюминиевых сплавов - вариант сварки листов плавлением (роликовая сварка и электронно-лучевая). Соединение алюминиевых сплавов при сварке давлением газа недостаточно стабильно по прочности.

Экспериментально показано, что уменьшение угла конусности трапециевидной полости менее 30° сопровождается, как правило, разрывом внутреннего листа. Эти факторы находят качественное и количественное подтверждение при теоретических расчетах.

На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований, проведенных с привлечением теории кратковременной ползучести анизотропного материала, разработаны технологические рекомендации по выбору режимов операций изотермического формоизменения элементов листовых конструкций ответственного назначения с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных заготовок с учетом температурно-скоростных, деформационных, силовых условий и требуемого уровня качества. Эти рекомендации использованы при создании технологических процессов изготовления элементов многослойных листовых конструкции летательных аппаратов, соответствующих техническим требованиям по эксплуатации. Технологические процессы обеспечивают: увеличение удельной прочности (раз) - 1,5 ... 2; уменьшение массы (раз) - 1,2; снижение трудоемкости (раз) - 2...3; увеличение КИМ, (с/до) - 0,3 / 0,95.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В работе решена актуальная научно-техническая задача, имеющая важное значение для различных отраслей машиностроения и состоящая в повышении эффективности операций изотермического деформирования элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами в режиме кратковременной ползучести из высокопрочных анизотропных материалов путем теоретического обоснования технологических режимов деформирования при кратковременной ползучести, которые обеспечивают снижение металлоемкости, трудоемкости изготовления, сокращения сроков подготовки производства и повышения их эксплуатационных характеристик.

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

1. Разработаны математические модели операций изотермической пневмо-формовки элементов многослойных стрингерных конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из материалов, обладающих плоскостной анизотропией механических свойств, в режиме кратковременной ползучести.

2. На основе разработанных математических моделей деформирования выполнены теоретические исследования процессов изотермического свободного деформирования узкой прямоугольной мембраны, формообразования угловых элементов многослойных конструкций, штамповки и калибровки трапециевидных элементов трехслойных листовых конструкций из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести. Рассмотрены возможные варианты изотермического формоизменения при известных законах изменения давления от времени, а также случаи деформирования при постоянной скорости деформации и постоянном давлении. Теоретические исследования процессов изотермического деформирования выполнены для групп материалов, поведение которых описывается уравнениями энергетической или кинетической теории кратковременной ползучести и повреждаемости.

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

4. Показано, что при изотермическом свободном формоизменении узкой прямоугольной мембраны при постоянной величине эквивалентной скорости де-

формации в начальный момент деформирования наблюдается резкий рост относительного давления р, высоты Н и половины угла раствора дуги а, а также уменьшения относительной толщины заготовки А. Интенсивность роста или падения исследуемых параметров зависит от величины эквивалентной скорости деформации £6>1. Уменьшение эквивалентной скорости деформации приводит к более плавному их увеличению или уменьшению, а также к смещению величины максимального давления р в сторону большего времени I. Показано, что изменение относительной толщины в куполе заготовки происходит более интенсивно по сравнению с изменением относительной толщины в местах закрепления заготовки при свободном деформировании узкой прямоугольной мембраны. С ростом времени деформирования / эта разница увеличивается и может достигать 50 %.

5. Установлено, что при медленном горячем деформировании элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами сначала имеет место локализация деформации с последующим разрушением от накопления микроповреждений. Показано, что время разрушения (критическое время), половина угла раствора дуги в момент разрушения а» и высота изделия Я* уменьшаются, а угол конуса полости трапециевидного элемента а» и толщина А, возрастает с ростом параметров нагружения ар и пр, а также величины постоянной эквивалентной скорости деформации £,е| при деформировании материалов, поведение которых описывается энергетической теорией ползучести и повреждаемости. Предельные возможности формоизменения при изотермическом деформировании анизотропных материалов, поведение которых описывается кинетической теорией ползучести и повреждаемости, не зависят от параметров закона нагружения или величины постоянной эквивалентной скорости деформации.

Показано, что время разрушения и и толщина заготовки А, при свободном деформировании узкой прямоугольной мембраны возрастают, а величина половины угла раствора дуги в момент разрушения а* уменьшается с ростом коэффициента нормальной анизотропии Я. Выявлено, что неточность определения критического времени разрушения в предположении изотропии механических свойств исходной заготовки может достигать более 20 % по сравнению с их реальными величинами.

6. Выполнены экспериментальные исследования процессов изотермической пневмоформовки элементов панелей с круглыми и прямоугольными длинными каналами, трапециевидных элементов трехслойных листовых конструкций. Сопоставление теоретических и экспериментальных данных по геометрическим размерам заготовки (толщины А и высоты Н заготовки на этапах деформирования) указывает на удовлетворительное их согласование (до 10 %).

7. Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы на ОАО «ТНИТИ» при разработке технологических процессов изготовления элементов листовых конструкций ответственного назначения с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами с различными геометрическими параметрами из анизотропных высокопрочных листовых материалов. Предложенные технологические процессы обеспечивают: увеличение удельной прочности (раз) - 1,5 ... 2; уменьшение массы (раз) - 1,2; снижение трудоемкости (раз) -2...3; увеличение КИМ, (с/до) - 0,3 / 0,95.

Отдельные результаты диссертационной работы использованы в учебном процессе.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Бессмертный A.B. Изотермическое формоизменение элементов конструкций цилиндрического и прямоугольного сечений из анизотропных материалов // XXXV Гагаринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. М.: МАТИ, 2009. Том 1. С. 187-188.

2. Бессмертный A.B. Экспериментальное исследование горячей пневмо-формовки элементов панелей радиаторов с круглыми и прямоугольными каналами // XXXV Гагаринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. М.: МАТИ, 2009. Том 1. С. 185-186.

3. Бессмертный A.B., Ларин С.Н., Леонова Е.В. Изотермическая пнев-моформовка панелей радиаторов из анизотропных материалов цилиндрического поперечного сечения // Молодёжный вестник технологического факультета: Лучшие научные работы студентов и аспирантов технологического факультета. Тула: Изд-во ТулГУ, 2009. Ч. 1. С. 69- 78.

4. Бессмертный A.B., Леонова Е.В. Математическое моделирование процесса изотермического формоизменения цилиндрических каналов в многослойных листовых конструкциях // XXXVI Гагаринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. М.: МАТИ, 2010. Том 1. С. 254-256.

5. Бессмертный A.B., Наумова И.А. Горячая пневмоформовка анизотропной длинной узкой прямоугольной мембраны // Материалы Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Современные^технологии обработки металлов и средства их автоматизации». Тула: Изд-во ТулГУ,

2010. С. 37-38.

6. Бессмертный A.B., Наумова И.А. Газоформовка трапециевидных каналов многослойных листовых конструкций // Материалы Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Современные технологии обработки металлов и средства их автоматизации». Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. С. 56.

7. Бессмертный A.B., Ларин С.Н. Экспериментальные исследования изотермического деформирования элементов конструкций цилиндрического и прямоугольного сечений // Вестник ТулГУ. Автоматизация: проблемы, идеи, решения. Тула; ТулГУ, 2010. С. 42-45.

8. Бессмертный A.B., Ларин С.Н. Изотермическое свободное деформирование узкой прямоугольной мембраны из анизотропного листового материала при кратковременной ползучести // Известия ТулГУ. Сер. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ. 2010. Вып. 1. С. 44-51.

9. Бессмертный A.B., Ларин С.Н. , Кухарь В.Д. Экспериментально-технологические работы по изотермическому деформированию стрингерных трехслойных листовых конструкций // Известия ТулГУ. Сер. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ. 2011. Вып. 2. С. 428-434.

10. Бессмертный A.B., Ларин С.Н., Кухарь В.Д. Математическая модель формоизменения трехслойных листовых конструкций из анизотропных материалов, подчиняющихся энергетической теории ползучести и повреждаемости // Известия ТулГУ. Сер. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ.

2011. Вып. 2. С. 435-446.

И. Бессмертный A.B., Ларин С.Н., Кухарь В Д. Математическая модель изотермического деформирования трехслойных листовых конструкции

из анизотропных материалов в режиме кратковременной ползучести // Известия ТулГУ. Сер. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ. 2011. Вып. 3. С. 403-412.

12. Бессмертный A.B., Ларин С.Н. Оценка предельных возможностей изотермического деформирование узкой прямоугольной листовой заготовки из анизотропного листового материала в режиме кратковременной ползучести // Известия ТулГУ. Сер. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ. 2011. Вып. 4. С. 61-71.

13. Бессмертный A.B., Ларин С.Н. Технологические параметры изотермического свободного формоизменения длинной прямоугольной анизотропной мембраны // Известия ТулГУ. Сер. .Актуальные вопросы механики. Тула: Изд-во ТулГУ. 2011. Вып. 1. С. 189-196.

14. Бессмертный A.B., Яковлев С.С., Ларин С.Н. Формообразование угловых элементов стрингерных листовых конструкций из анизотропного материала в режиме кратковременной ползучести // Известия ТулГУ. Сер. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ. 2012. Вып. 1. С. 202-212.

15. Бессмертный A.B. Изотермическое стесненное деформирование элементов стрингерных листовых конструкций // Молодежный вестник политехнического института. Тула: ТулГУ, 2012. С. 39-41.

16. Бессмертный A.B. Изотермическое формообразование угловых элементов стрингерных листовых конструкций из высокопрочных анизотропных материалов // XXXVIII Гагаринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. М.: МАТИ, 2012. С. 235-237.

Подписано в печать 09.11.2012. Формат бумаги 60x84 ^. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,1. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказцу

Тульский государственный университет. 300600, г. Тула, просп. Ленина, 92.

Отпечатано в Издательстве ТулГУ. 300012, г. Тула, пр. Ленина, 97а.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКОПРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

1.1. Уравнения механического состояния при медленном изотермическом деформировании.

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

1.3. Анализ существующих технологических процессов изготовления элементов многослойных конструкций цилиндрического, прямоугольного и трапециевидного поперечных сечений.

Перед машиностроением в настоящее время стоит задача повышения эффективности производства и качества получаемых изделий. Разработка новой техники, отдельные узлы которой работают в условиях высоких давлений, агрессивных сред и повышенных температур, связано с использованием высокопрочных материалов. Большинство деталей машиностроения изготавливается из листовых материалов, которые обрабатываются в режимах холодной и горячей штамповки.

В последнее время при изготовлении деталей аэрокосмической техники из листовых высокопрочных сплавов нашло применение деформирование в режиме кратковременной ползучести с предварительной или одновременной сваркой давлением. Медленное изотермическое деформирование позволяет значительно снизить силы деформирования и достичь больших степеней деформации.

При производстве элементов многослойных стрингерных конструкций летательных аппаратов цилиндрического, прямоугольного и трапециевидного сечений из анизотропного материала используют технологические принципы деформирования в режиме кратковременной ползучести листовых заготовок и сварки давлением.

Как правило, листовой материал, подвергаемый штамповке, обладает анизотропией механических свойств, обусловленной технологическими режимами его получения. Анизотропия механических свойств материала заготовки может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на устойчивое протекание технологических процессов обработки металлов давлением при пластическом деформировании, реализуемом на традиционном прессовом оборудовании, а также при медленном деформировании, осуществляемом в режиме кратковременной ползучести.

Широкое внедрение в промышленность процессов медленного деформирования в режиме кратковременной ползучести элементов многослойных листовых конструкций летательных аппаратов с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами сдерживается недостаточно развитой теорией 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.

Поэтому теоретическое обоснование выбора технологических режимов операций изотермического деформирования элементов многослойных листовых конструкций из высокопрочных анизотропных материалов в режиме кратковременной ползучести является актуальной, важной научно-технической задачей, решение которой вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса.

Работа выполнялась в соответствии с грантами Президента Российской Федерации на поддержку ведущих научных школ по выполнению научных исследований, государственными контрактами в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы Министерства образования и науки Российской Федерации, грантами РФФИ, научно-технической программой Министерства образования и науки Российской Федерации «Развитие научного потенциала высшей школы», государственным контрактам Министерства образования и науки Российской Федерации.

Цель работы. Повышение эффективности операций изотермического деформирования элементов многослойных стрингерных конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами в режиме кратковременной ползучести из высокопрочных анизотропных материалов путем теоретического обоснования технологических режимов деформирования при кратковременной ползучести.

Объект исследования: Процессы изотермического деформирования анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести.

Предмет исследования: Изотермическая пневмоформовка элементов двух - и трехслойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести.

Методы исследования: Теоретические исследования операций изотермической пневмоформовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами выполнены на основе теории кратковременной ползучести анизотропного материала. Предельные возможности формоизменения установлены на базе использования феноменологических критериев разрушения (энергетического и деформационного), связанных с накоплением микроповреждений, анизотропного материала и условия локальной потери устойчивости для реоном-ных сред при медленном горячем деформировании. Анализ процессов реализован численно методом конечно-разностных соотношений с использованием

ЭВМ. При проведении экспериментальных исследований использованы со0 временные испытательные машины и регистрирующая аппаратура. Обработка опытных данных проводилась методами математической статистики.

Автор защищает

- математические модели операций изотермической пневмоформовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из высокопрочных материалов, обладающих плоскостной анизотропией механических свойств, в режиме кратковременной ползучести;

- основные уравнения и соотношения для анализа операций изотермической пневмоформовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований напряженного и деформированного состояния, силовых режимов, предельных возможностей формоизменения операций изотермической пневмоформовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести;

- закономерности влияния анизотропии механических свойств материала, технологических параметров, геометрии рабочего инструмента на напряженное и деформированное состояния, кинематику течения материала, силовые режимы, предельные возможности формообразования операций изотермической пневмоформовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести;

- разработанные пакеты прикладных программ для ЭВМ по расчету операций изотермической пневмоформовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести, которые использованы при изготовлении элементов двух- и трехслойных листовых конструкций из алюминиевого АМгб и титанового ВТ6С сплавов, обеспечивающие заданное качество, уменьшение трудоемкости и металлоемкости изготовленных деталей, сокращение сроков подготовки производства новых изделий.

Научная новизна: установлены закономерности изменения напряженного и деформированного состояний, кинематики течения материала, силовых режимов, предельных возможностей формообразования, разнотолщин-ности материала заготовки от анизотропии механических свойств материала, законов (условий) нагружения во времени, технологических параметров, геометрии рабочего инструмента на основе разработанных математических моделей операций изотермической пневмоформовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести.

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 значимость. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации и создано программное обеспечение для ЭВМ по расчету рациональных технологических параметров операций изотермической пневмоформовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести, обеспечивающих интенсификацию технологических процессов, уменьшение трудоемкости и металлоемкости деталей, заданное качество их изготовления, сокращение сроков подготовки производства новых изделий.

Реализация работы. Разработаны технологические процессы изотермической пневмоформовки элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести. Технологические процессы приняты к внедрению в опытном производстве на ОАО «ТНИТИ». Применение медленного горячего деформирования при изготовлении элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести позволяет расширить возможности управления процессами за счет изменения скоростных условий деформирования.

Отдельные результаты исследований использованы в учебном процессе при подготовке бакалавров по направлению 150400 «Технологические машины и оборудование» и инженеров, обучающихся по направлению 150200 «Машиностроительные технологии и оборудование» специальности 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением» и включены в разделы лекционных курсов «Основы теории пластичности и ползучести», «Штамповка анизотропных материалов» и «Механика процессов пластического формоизменения», а также использованы в научно-исследовательской работе студентов, при выполнении курсовых и дипломных проектов.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на международных молодежных научных конференциях " XXXV - XXXVIII Гагаринские чтения" (г. Москва, 2009-2012 г.г.), на Международной научно-технической конференции «Автоматизация; проблемы, идеи, решения» (АПИР-15) (Тула: ТулГУ, 2010 г.), на Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Современные технологии обработки металлов и средства их автоматизации» (Тула: ТулГУ, 2010), а также на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Тульского государственного университета (2007 - 2012 г.г.).

Публикации. Материалы проведенных исследований отражены в 6 статьях в рецензируемых изданиях, внесенных в список ВАК, в 6 статьях в межвузовских сборниках, в 4 тезисах докладов на международный и всероссийский научных конференциях объемом 5.5 печ. л.; из них авторских - 2.25 печ. л.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения и четырех разделов, заключения, списка использованных источни

4.5. Основные результаты и выводы

1. Выполнены экспериментальные исследования применительно к изготовлению элементов двухслойных листовых конструкций с круглыми и прямоугольными длинными каналами, трапециевидных элементов трехслойных листовых конструкций, удовлетворяющих техническим условиям эксплуатации (необходимые уровень прочности, коррозионной стойкости и герметичности в заданных условиях) из специальные листовые титановые материалы типа ВТ6, ВТ6С, ВТ14, ВТ20 и ВТ23, алюминиевые сплавы типа АМгб, АД1 1971, 1911 и 1201, применяемые 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-скоростным 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 - 5.7 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 рекомендации по выбору режимов операций изотермического формоизменения малопластичных 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 многослойных листовых панелей по требуемой геометрической форме, минимальным припускам под механическую обработку, прочностным механическим характеристикам, локальной сплошности и герметичности.

7. Отдельные результаты диссертационной работы использованы в учебном процессе.

159

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе решена актуальная научно-техническая задача, имеющая важное значение для различных отраслей машиностроения и состоящая в повышении эффективности операций изотермического деформирования элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами в режиме кратковременной ползучести из высокопрочных анизотропных материалов путем теоретического обоснования технологических режимов деформирования при кратковременной ползучести, которые обеспечивают снижение металлоемкости, трудоемкости изготовления, сокращения сроков подготовки производства и повышения их эксплуатационных характеристик.

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

1. Разработаны математические модели операций изотермической пневмоформовки элементов многослойных стрингерных конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами из материалов, обладающих плоскостной анизотропией механических свойств, в режиме кратковременной ползучести.

2. На основе разработанных математических моделей деформирования выполнены теоретические исследования процессов изотермического свободного деформирования узкой прямоугольной мембраны, формообразования угловых элементов многослойных конструкций, штамповки и калибровки трапециевидных элементов трехслойных листовых конструкций из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести. Рассмотрены возможные варианты изотермического формоизменения при известных законах изменения давления от времени, а также случаи деформирования при постоянной скорости деформации и постоянном давлении. Теоретические исследования процессов изотермического деформирования выполнены для групп материалов, поведение которых описывается уравнениями энергетической или кинетической теорий кратковременной ползучести и повреждаемости.

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

4. Показано, что при изотермическом свободном формоизменении узкой прямоугольной мембраны при постоянной величине эквивалентной скорости деформации в начальный момент деформирования наблюдается резкий рост относительного давления р, высоты Н и половины угла раствора дуги а, а также уменьшения относительной толщины заготовки к . Интенсивность роста или падения исследуемых параметров зависит от величины эквивалентной скорости деформации . Уменьшение эквивалентной скорости деформации приводит к более плавному их увеличению или уменьшению, а также к смещению величины максимального давления р в сторону большего времени t. Показано, что изменение относительной толщины в куполе заготовки к^р происходит более интенсивно по сравнению с изменением относительной толщины в местах закрепления заготовки при свободном деформировании узкой прямоугольной мембраны. С ростом времени деформирования г эта разница увеличивается и может достигать 50 %.

5. Установлено, что при медленном горячем деформировании элементов многослойных листовых конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами сначала имеет место локализация деформации с последующим разрушением от накопления микроповреждений. Показано, что время разрушения и (критическое время), половина угла раствора дуги в момент разрушения а* и высота изделия //* уменьшаются, а угол конуса полости трапециевидного элемента а* и толщина /г* возрастает с ростом параметров нагружения ар и пр, а также величины постоянной эквивалентной скорости деформации при деформировании материалов, поведение которых описывается энергетической теорией ползучести и повреждаемости. Предельные возможности формоизменения при изотермическом деформировании анизотропных материалов, поведение которых описывается кинетической теорией ползучести и повреждаемости, не зависят от параметров закона нагружения или величины постоянной эквивалентной скорости деформации.

Показано, что время разрушения t* и толщина заготовки /г* при свободном деформировании узкой прямоугольной мембраны возрастают, а величина половины угла раствора дуги в момент разрушения а* уменьшается с ростом коэффициента нормальной анизотропии R. Выявлено, что неточность определения критического времени разрушения в предположении изотропии механических свойств исходной заготовки может достигать более 20 % по сравнению с их реальными величинами.

6. Выполнены экспериментальные исследования процессов изотермической пневмоформовки элементов панелей с круглыми и прямоугольными длинными каналами, трапециевидных элементов трехслойных листовых конструкций. Сопоставление теоретических и экспериментальных данных по геометрическим размерам заготовки (толщины h и высоты Н заготовки на этапах деформирования) указывает на удовлетворительное их согласование (до 10 %).

7. Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы на ОАО «ТНИТИ» при разработке технологических процессов изготовления элементов листовых конструкций ответственного назначения с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами с различными геометрическими параметрами из анизотропных высокопрочных листовых материалов. Предложенные технологические процессы обеспечивают: увеличение удельной прочности (раз) -1,5 . 2; уменьшение массы (раз) - 1,2; снижение трудоемкости (раз) - 2.3; увеличение КИМ, (с/до) - 0,3 / 0,95.

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. Теория и расчеты пластического формоизменения анизотропных материалов. М.: Металлургия, 1990. 304 с.

3. Атрошенко А.П. Горячая штамповка труднодеформируемых материалов. М.: Машиностроение, 1979. 287 с.

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

5. Базык 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. Бессмертный A.B. Вытяжка деталей коробчатых форм из анизотропного материала в режиме кратковременной ползучести// XXXIV Гага-ринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. М.: МАТИ, 2008. Том 8. С. 110-112.

9. Бессмертный A.B. Изгиб с нагревом элементов оболочек// III -ая магистерская научно-техническая конференция. Тезисы докладов. Тула: ТулГУ, 2008. С.226-227.

10. Бессмертный A.B. Изотермическое стесненное деформирование элементов стрингерных листовых конструкций // Молодежный вестник политехнического института. Тула: ТулГУ, 2012. С.39-41.

11. Бессмертный A.B. Изотермическое формоизменение элементов конструкций цилиндрического и прямоугольного сечений из анизотропных материалов// IV -ая магистерская научно-техническая конференция. Тезисы докладов. Тула: ТулГУ, 2009. С. 129-130.

12. Богатов A.A. Механические свойства и модели разрушения металлов. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2002. 329 с.

13. Богатов A.A., Мижирицкий О.И., Смирнов C.B. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением. М.: Металлургия, 1984. 144 с.

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

15. Владимиров В.И. Физическая природа разрушения металлов. М.: Металлургия, 1984. 280 с.

16. Ву Э.М. Феноменологические критерии разрушения анизотропии сред // Механика композиционных материалов/ Пер. с англ. М.: Мир, 1978. С.401 -491.

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

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

19. Головлев В.Д. Расчет процессов листовой штамповки . М.: Машиностроение, 1974. 136 с.

20. Горбунов М.Н. Технология заготовительных штамповочных работ в производстве летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1970. 351 с.

21. Гречников Ф. В. Деформирование анизотропных материалов. М.: Машиностроение, 1998. 446 с.

22. Грешнов В.М., Лавриненко Ю.А., Напалков A.B. Инженерная физическая модель пластически деформируемых металлов (скалярное соотношение) // Кузнечно-штамповочное производство. 1998. №5. С. 3-6.

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

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

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

26. Грязев М.В., Яковлев С.С., Ларин С.Н. Критерий локальной потери устойчивости листовой заготовки в режиме кратковременной ползучести // Известия ТулГУ. Сер. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. Вып. 4. С. 13-18.

27. Гун Г.Я. Математическое моделирование процессов обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1983. 352 с.

28. Дель Г.Д. Технологическая механика. М.: Машиностроение, 1978.174 с.

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

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

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

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

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

34. Ершов В.И., Глазков В.И., Каширин М.Ф. Совершенствование формоизменяющих операций листовой штамповки. М.: Машиностроение, 1990. 311 с.

35. Закономерности ползучести и длительной прочности: Справочник / Под общ. ред. С.А. Шестерикова. М.: Машиностроение, 1983. 101 с.

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

37. 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.

38. Изотермическая пневмоформовка анизотропных высокопрочных листовых материалов / С.Н. Ларин и др. / под ред. С.С. Яковлева. М.: Машиностроение, 2009. 352 с.

39. 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.

40. Изотермическое деформирование высокопрочных анизотропных металлов / С.П. Яковлев, В.Н. Чудин, С.С. Яковлев, Я.А. Соболев. М: Машиностроение, Изд-во ТулГУ, 2004. 427 с.

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

42. Изотермическое формоизменение анизотропных материалов жестким инструментом в режиме кратковременной ползучести: монография / С.С. Яковлева и др.; под ред. С.С. Яковлева. М.: Машиностроение, 2009. 412 с.

43. Ильюшин А.А. Пластичность. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 207 с.

44. Качанов Л.М. Основы теории пластичности. М.: Наука, 1969.420 с.

45. Качанов Л.М. Теория ползучести. М.: Физматгиз, 1960. 456 с.

46. 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.

47. Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1986. 688 с.

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

49. Колмогоров В.Л., Мигачев Б.А., Бурдуковский В.Г. Феноменологическая модель накопления повреждений и разрушения при различных условиях нагружения. Екатеринбург: УрО РАН, 1994. 104 с.

50. Кратковременная ползучесть сплава Д16 при больших деформациях / В.Н. Бойков, Э.С. Лазаренко и др. // Известия вузов. Машиностроение. 1971. №4. С. 34-37.

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

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

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

54. 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.

55. 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.

56. Ларин С.Н. Изотермическая пневмоформовка полусферических деталей из анизотропного материала в режиме кратковременной ползучести// Извести вузов. Машиностроение. 2011. №10. С. 8-12.

57. Ларин С.Н. Изотермическое свободное деформирование узкой прямоугольной мембраны из анизотропного листового материала при кратковременной ползучести// Известия ТулГУ. Сер. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. Вып. 1. С. 44-51.

58. Ларин С.Н., Бессмертный A.B. Технологические параметры изотермического свободного формоизменения длинной прямоугольной анизотропной мембраны// Известия ТулГУ. Сер. Актуальные вопросы механики. Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. Вып. 1. С. 189-196.

59. Ларин С.Н., Бессмертный A.B. Экспериментальные исследования изотермического деформирования элементов конструкций цилиндрического и прямоугольного сечений// Вестник ТулГУ. Автоматизация: проблемы, идеи, решения. Тула; ТулГУ, 2010. С. 42-45.

60. Ларин С.Н., Бессмертный A.B. Экспериментальные исследования изотермического деформирования элементов конструкций цилиндрического и прямоугольного сечений// Вестник ТулГУ. Автоматизация: проблемы, идеи, решения. Тула; ТулГУ, 2010. С. 42-45.

61. Ларин С.Н., Бессмертный A.B., Кухарь В.Д. Экспериментально-технологические работы по изотермическому деформированию стрингерных трехслойных листовых конструкций// Известия ТулГУ. Сер. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. Вып. 2. С. 428-434.

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

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

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

65. Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение, 1975. 400 с.

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

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

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

69. Микляев П.Г., Фридман П.Г. Анизотропия механических свойств металлов. М.: Металлургия, 1986. 224 с.

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

71. Никольский Л.А., Фиглин С.З., Бойцов В.В. Горячая штамповка и прессование титановых сплавов. М.: Машиностроение, 1975. 285.

72. Оборудование для изотермической пневмоформовки высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести / С.Н. Ларин и др. // Известия ТулГУ. Сер. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. Вып. 3. С. 46-50.

73. Овчинников А.Г. Основы теории штамповки выдавливанием на прессах. М.: Машиностроение, 1983. 200 с.

74. Огородников В.А. Оценка деформируемости металлов при обработке давлением. Киев: Вища школа, 1983. 175 с.

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

76. Пластичность и разрушение / B.J1. Колмогоров, A.A. Богатов, Б.А. Мигачев и др.; Под ред. B.JI. Колмогорова. М.: Металлургия, 1977. 336 с.

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

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

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

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

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

82. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1979. 744 с.

83. Работнов Ю.Н. Ползучесть элементов конструкций. М.: Наука, 1966. 752 с.

84. Работнов Ю.Н., Милейко С.Т. Кратковременная ползучесть. М.: Наука, 1970. 224 с.

85. 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.

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

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

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

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

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

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

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

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

94. Соколов Л.Д., Скуднов В.А. Закономерности пластичности металлов. М.: ООНТИВИЛС, 1980. 130 с.

95. Соколовский В.В. Теория пластичности. М.: Высшая школа, 1969.608 с.

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

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

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

99. Соснин O.B. Энергетический вариант теории ползучести и длительной прочности. Сообщение 1. Ползучесть и разрушение неупрочняю-щихся материалов//Проблемы прочности. 1973. №5. С. 45-49.

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

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

102. Теория и технология изотермической штамповки труднодеформи-руемых и малопластичных сплавов / С.П. Яковлев, В.Н. Чудин, С.С. Яковлев, В.А.Андрейченко. Тула: ТулГУ, 2000. 220 с.

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

104. 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.

105. 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.

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

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

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

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

110. 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.

111. Унксов Е.П. Инженерная теория пластичности. М.: Машгиз, 1959.328 с.

112. Ханин А.И. Кратковременная ползучесть сверхпластичных сплавов. Латунь JT63//Известия вузов. Машиностроение. 1987. №8. С. 12-16.

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

114. Хилл Р. Математическая теория пластичности. М.: ГИТТЛ, 1956.408 с.

115. Чудин В.Н. Прогнозирование разрушения заготовок при горячем деформировании//Известия вузов. Машиностроение. 1990. №2. С. 99-102.

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

117. Яковлев С.П., Яковлев С.С., Андрейченко В.А. Обработка давлением анизотропных материалов. Кишинев: Квант, 1997. 332 с.

118. Яковлев С.П., Кухарь В.Д. Штамповка анизотропных заготовок. М.: Машиностроение, 1986. 136 с.

119. Яковлев С.П., Яковлев С.С., Андрейченко В.А. Обработка давлением анизотропных материалов. Кишинев: Квант, 1997. 332 с.

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

121. Яковлев С.С., Яковлев С.П. Теория и технология изотермической штамповки анизотропных листовых материалов в режиме кратковременной ползучести. Тула: ТулГУ, 1996. 126 с.

122. Baltov A., Savchuk A. A Rule of Anisotropik Harolening// Acta Mechanica. 1965. Vol.1. №2. P. 81-92.

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

124. Bhattacharyya D., Moltchaniwskyi G. Measvrement of Anisotropy by the Ring Compression Test // J.Mech. Work. Technol. 1986. 13. №3. P. 325330.

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

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

127. 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.

128. 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.

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

130. 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.

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