автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Разработка технологии и машины для производства низкопрофильных витых труб

ВВЕДЕНИЕ

1. ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ И МАШИН ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОФИЛЬНЫХ ВИТЫХ ТРУБ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Особенности геометрии низкопрофильных витых труб

1.2. Анализ существующих способов и особенностей конструкций машин для производства ПВТ

1.3. Методы теоретического исследования параметров очага деформации при изготовлении профильных труб

1.4. Постановка задач исследования и разработки новой установки для производства НПВТ

ВЫВОДЫ

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛА ПРИ ПОЛУЧЕНИИ НПВТ

2.1. Схема очага деформации при профилировании НПВТ

2.1.1. Допущения, принятые при построении геометрической модели и граничные условия в очаге деформации

2.2.- Выбор метода теоретического исследования и способа его реализации

2.3. Основные уравнения, описывающие напряженно -деформированное состояние металла при профилировании

2.3.1. Уравнения деформационной теории пластичности

2.3.2. Вариационное уравнение

2.3.3. Методика расчета степени использования запаса пластичности металла

2.4. Применение метода конечных элементов для численной реализации модели

ВЫВОДЫ

3. ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА НА НАПРЯЖЕННО - ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТАЛЛА В ОЧАГЕ ДЕФОРМАЦИИ И СТЕПЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗАПАСА ПЛАСТИЧНОСТИ

3.1. Описание конечно - элементной модели и оценка точности решения

3.2. Распределение давления по поверхности деформирующего инструмента

3.3. Напряженное и деформированное состояние при профилировании

3.4. Степень использования запаса пластичности

3.5. Зависимость усилия от глубины вдавливания ролика и упругая деформация трубы

3.6. Определение нагрузок при изготовлении пакеров профильного перекрывателя 108 ВЫВОДЫ

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДЕФОРМАЦИИ И РАЗРАБОТКА НОВОЙ МАШИНЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА НПВТ

4.1. Цели и задачи экспериментального исследования

4.2. Аппаратура и приспособления

4.2.1 Экспериментальная установка для исследования процесса профилирования труб

4.2.2 Аппаратура для микроструктурного анализа металла трубы

4.2.3 Аппаратура и методика для сканирования поверхности

4.3. Методика подготовки образцов

4.4. Результаты исследования усилий и деформаций при профилировании труб на экспериментальной установке

4.5. Определение деформированного состояния микроструктурным методом

4.6. Исследование формоизменения при производстве

НПВТ методом лазерного сканирования

4.7. Особенности технологии производства НПВТ

4.8. Описание новой установки для производства НПВТ 144 ВЫВОДЫ 151 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 152 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 154 ПРИЛОЖЕНИЯ

Профильные трубы, имеющие некруглое поперечное сечение находят широкое применение в различных отраслях промышленности. Так, например, трубы, представляющие собой в поперечном сечении несколько плавно сопряженных кривых составляют основу профильных перекрывателей нефтяных и газовых скважин, которые позволяют весьма эффективно выполнять изоляцию зон осложнения при бурении. Профильные трубы, имеющие каплеобразную форму поперечного сечения и переменную по длине толщину стенки, составляют основу несущего винта вертолета. Особое место занимают профильные витые трубы, имеющие на поверхности одну или несколько винтовых канавок. Этот вид труб находит широкое применение в теплообменных аппаратах различных типов.

Принятый Государственной Думой РФ Федеральный закон №28-ФЗ от 13 марта 1996 года «Об энергосбережении» ставит своей целью регулирование отношений, возникающих в процессе деятельности в области энергосбережения, в целях создания экономических и организационных условий для эффективного использования энергетических ресурсов [1].

Особенно остро проблемы энергосбережения стоят в тех отраслях, которые являются основными потребителями топливных, энергетических и тепловых ресурсов [2]. К ним в первую очередь можно отнести теплоэнергетическую, металлургическую, химическую и другие отрасли промышленности. Все указанные производства имеют в своем составе значительное количество теплообменных аппаратов различных типоразмеров. Таким образом, повышение эффективности их работы способно значительно уменьшить энергопотребление в этих отраслях.

Известно несколько способов интенсификации теплообмена, при этом для трубчатых теплообменников, составляющих большую часть имеющихся в наличии на настоящий момент, среди основных может быть назван способ, интенсифицирующий теплообмен в приграничных (прилегающих к поверхностям разделения теплоносителей) областях. Достигается это применением профилированных труб, что приводит к существенному изменению гидродинамики потоков теплоносителей как внутри, так и снаружи трубы, повышению коэффициента теплопередачи и, как следствие, к значительному повышению интенсивности процесса теплопередачи [3].

Отработка конструкции изделия на технологичность согласно ГОСТ 14205-83 должна обеспечить снижение расхода топливно-энергетических ресурсов при его применении. Таким образом, коэффициент повышения теплопередачи является частным показателем технологичности изделия (теплообменника).

Вместе с тем, применение таких труб приводит также к повышению гидравлического сопротивления теплового аппарата, и, как следствие, возрастанию энергозатрат на перекачивание жидкости, что снижает эффективность их использования. В ряде случаев это может привести к необходимости модернизации или замены перекачивающего оборудования [4].

В каждом конкретном случае следует находить такую форму профиля, при которой интенсификация теплообмена через стенку трубы не сопровождалась бы чрезмерно большим повышением гидравлического сопротивления. Эта задача особенно актуальна для тех случаев, когда внутри труб перекачивается среда, имеющая значительный удельный вес или вязкость. Опыт показал, что в некоторых случаях небольшое изменение формы внутренней поверхности труб позволяет достичь поставленной цели. Так, например, трубы, имеющие внутреннее кольцевое оребрение высотой не более 0,3 . 0,5 мм позволяют весьма значительно интенсифицировать теплообмен [5].

Получение профильных витых труб рационально выполнять путем их деформирования одним или несколькими роликами при условии вращения трубы или блоков роликов. В зависимости от глубины вдавливания ролика могут быть получены трубы двух типов. Для первого типа характерна достаточно большая глубина вдавливания, а стенка имеет вдоль образующей плавные закругленные очертания. Такие трубы носят название спирально -профилированные (СПТ). Второй тип профильных витых труб имеет на наружной поверхности следы, соответствующие очертаниям ролика, а на внутренней поверхности - слегка выпуклую форму. Стенка трубы между канавками имеет практически неизмененную конфигурацию исходной трубы. Характерная глубина вдавливания ролика здесь меньше, чем в первом случае. Такой вид труб может быть назван низкопрофильными витыми трубами (НПВТ).

Механизм развития пластических деформаций при профилировании витых труб в общем виде можно представить следующим образом. В том случае, когда глубина канавки профиля h составляет около 10% от диаметра трубы D и используется ролик, имеющий торообразную форму, то в начальный момент профилирования радиальное движение профилирующего ролика приводит к прогибу стенки трубы, а толщина стенки не изменяется. При этом существует зона внеконтактной деформации, имеющая большую протяженность. Однако если глубина вдавливания ролика значительно меньше указанной выше относительной величины h/D, например, около 2-3%, а сам ролик имеет форму плоского диска или слегка закругленные края, то механизм деформации меняется существенным образом. В этом случае потери устойчивости стенки трубы не происходит, стенка практически не изгибается, а под роликом происходит ее местная деформация в пределах геометрического очага деформации с незначительным утонением стенки. При этом внеконтактные зоны весьма малы.

Таким образом, форма и параметры очага деформации при местной деформации стенки трубы значительно отличаются от таковых для случая деформации стенки трубы при получении СПТ. Эти геометрические особенности очага деформации при профилировании НПВТ определяют отличия напряженно - деформированного состояния металла, энергосиловых параметров, а также степени использования запаса пластичности. Поскольку поставлена задача производства НПВТ увеличенного диаметра и толщины стенки, то существующие установки не могут быть в полной мере использованы для изготовления таких труб.

Новизна создаваемого процесса предопределила постановку и решение ряда теоретических, экспериментальных и практических задач настоящей работы, которые заключаются в теоретическом исследовании напряженно -деформированного состояния металла при профилировании, определении энергосиловых параметров процесса, расчете запаса пластичности, комплексном экспериментальном исследовании, а также разработке технологии производства НПВТ и машины, позволяющей организовать промышленное производство этих труб.

В первом разделе работы рассмотрены классификация существующих процессов и машин для производства профильно - витых труб, показаны особенности геометрии НПВТ, приведены методы теоретического исследования деформационных и энергосиловых параметров процессов профилирования труб. На основе проведенного анализа выполнена постановка задач теоретического и экспериментального исследования, разработка технологии изготовления НПВТ и новой установки.

Во втором разделе работы построена геометрическая и на ее основе математическая модель очага деформации, учитывающая особенности процесса профилирования НПВТ. В частности показано, что упругие деформации трубы при таком процессе сопоставимы с остаточными (пластическими) деформациями. Для случая упруго - пластического деформирования записаны основные уравнения механики сплошной среды. Упрочнение материала при холодной деформации принято степенным. Найдены выражения для работы упругой и пластической деформации, входящие в выражение полной энергии деформации. Для поставленной задачи записано вариационное уравнение принципа виртуальной работы, обобщающее уравнения равновесия и граничные условия. Приведены основные соотношения, позволяющие решить задачу профилирования методом конечных элементов.

В третьем разделе рассмотрено построение объемной твердотельной компьютерной модели, а также ее конечно-элементного аналога и описаны основные процессы, позволяющие получить численное решение с необходимой точностью.

На основе использования стандартной программы проведен теоретический анализ зависимости механических переменных очага деформации от параметров процесса при профилировании НПВТ: найдено распределение удельных давлений по поверхности инструмента, величины напряжений и деформаций и инварианты напряженно - деформированного состояния и на этой основе рассчитано использование запаса пластичности. Выполнено также определение упругой отдачи трубы, необходимое для настройки роликов машины. На основе этой же модели рассчитаны также деформационные и энергосиловые параметры процесса накатки кольцевых уплотняющих поясков пакеров профильных экспандируемых труб -перекрывателей нефтяных и газовых скважин.

В четвертом разделе изложены результаты комплексного экспериментального исследования, которое включало изучение процесса деформации труб на натурных образцах, использование микроструктурного анализа шлифов для исследования деформированного состояния металла, а также применение лазерного сканирования для установления конфигурации готовой трубы, формы и размеров контактной поверхности очага деформации.

На основе проведенного теоретического и экспериментального исследования определены параметры оборудования и технологического процесса, что позволило осуществить их разработку.

Научная новизна работы состоит в создании математической модели процесса планетарной обкатки низкопрофильных витых труб роликами, позволяющей определить геометрию очага деформации, напряженное и деформированное состояние металла, энергосиловые параметры процесса, степень использования запаса пластичности и упругую деформацию трубы; получение на базе исследований влияния условий деформаций на механические переменные очага деформации зависимостей, дающих возможность осуществить рациональное построение технологического процесса профилирования, определить параметры и состав оборудования, имеющего повышенные эксплуатационные характеристики для производства труб в заданном типоразмерном ряде.

На защиту вынесены следующие основные положения:

1. Анализ и классификация способов и машин, позволяющих выполнить процесс профилирования труб роликами и полученные на этой основе требования, предъявляемые к машинам, предназначенным для получения НПВТ.

2. Разработка геометрической модели очага деформации при профилировании НПВТ, отражающей особенности этого процесса, создание на этой основе твердотельной компьютерной модели и конечно - элементной модели, учитывающей упрочнение материала, условия трения и имеющей в своем составе тетраэдральные элементы с их адаптацией в зоне контакта металла и инструмента.

3. Математическая модель процесса деформации при профилировании НПВТ, позволяющая определить геометрические параметры очага деформации, напряженно - деформированное состояние металла, степень использования запаса пластичности, а также упругие деформации трубы в поперечном направлении.

4. Результаты теоретических исследований зависимости механических переменных очага деформации, распределения давления на рабочий инструмент и усилия деформации от условий профилирования труб.

5. Результаты комплексных экспериментальных исследований на натурных трубах, включающие исследования на лабораторной установке, микроструктурный анализ и изучение геометрии труб и очага деформации лазерным и светоотраженным сканированием.

6. Разработка элементов технологии получения НПВТ и конструкции новой машины, имеющей более высокие эксплуатационные свойства и позволяющей получать трубы повышенного качества с более широким диапазоном типоразмеров.

Работа выполнена в соответствии с комплексным планом УГТУ - УПИ, тема № 770 «Теоретические основы разработки новых процессов и машин, обеспечивающих повышение уровня конкурентоспособности производимых изделий» и договорами о совместной работе Татарского научно-исследовательского и проектно - конструкторского нефтяного института (ТатНИПИнефть). Результаты работы используются в учебном процессе кафедры «Металлургические и роторные машины» УГТУ-УПИ при чтении курсов «Математическое моделирование», «Пакеты прикладных программ», «Программное обеспечение САПР», а также при курсовом и дипломном проектировании по специальности «Металлургические машины и оборудование».

Автор выражает благодарность доценту, канд. техн. наук Беляеву С.Ю. и доценту, канд. физ.-мат. наук Огородниковой О.М. за помощь при выполнении работы.

ВЫВОДЫ

1. Комплексное экспериментальное исследование должно включать изучение модели процесса деформации труб на натурных образцах, исследование деформированного состояния металла микроструктурным методом и определение конфигурации поверхности низкопрофильных труб на основе лазерного и светоотраженного сканирования.

2. Использованные для экспериментального исследования установки и методы позволили провести широкое варьирование основными параметрами, влияющими на этот процесс, и на этой основе подтвердить адекватность разработанных моделей и правомерность принятых допущений.

3. Разработанная на основе теоретического и экспериментального исследований технология изготовления низкопрофильных витых труб учитывает особенности деформации металла НПВТ и характер процесса профилирования и позволяет получить трубы высокого качества.

4. Предложенная новая машина для профилирования труб отвечает основным предъявленным к ней требованиям: повышенной точности трубного профиля, увеличенной стойкости узлов, возможности автоматизации работы стана.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненная работа является комплексным исследованием, направленным на создание технологии изготовления и разработку новой машины, позволяющей на этой основе организовать производство низкопрофильных витых труб.

В работе проведен анализ известных способов и устройств для получения профильных витых труб и показано, что наиболее эффективным методом получения низкопрофильных витых труб является их обкатка роликами, установленными во вращающемся роторе под углом к оси трубы. Вместе с тем, этот способ может быть эффективно применен лишь при создании новой машины, учитывающей, в частности, требования к повышенной точности установки роликов, жесткость подшипниковых опор и повышенные нагрузки, возникающие при профилировании труб увеличенного диаметра.

Разработан геометрический образ очага деформации при производстве НПВТ, который представляет собой объемную модель, учитывающую такие особенности процесса, как деформацию металла в узкой зоне вблизи деформирующего инструмента и малые деформации во внеконтактных зонах. Показано, что при реализации этой модели следует учитывать упругие деформации трубы в поперечном направлении.

В ходе теоретических исследований с использованием деформационной теории пластичности и обоснованных экспериментальным путем допущений разработана математическая модель процесса планетарной обкатки низкопрофильных витых труб, включающая определение геометрии очага деформации, напряженного и деформированного состояния металла, степени использования его ресурса пластичности, энергосиловых параметров и упругой деформации трубного профиля в процессе ее нагружения.

Показано, что численная реализация математической модели весьма эффективно может быть выполнена с применением метода конечных элементов. Разработана твердотельная объемная компьютерная модель процесса деформации, которая затем использована при создании конечно-элементной модели, основанной на использовании 10-узловых криволинейных объемных тетраэдров, форма которых в наибольшей степени пригодна для решения пластических задач.

В конечно-элементной модели учтены такие особенности процесса, как упрочнение в виде мультилинейной зависимости, а также контактное трение и выполнена адаптация конечно-элементной сетки в виде ее сгущения в области контакта для получения необходимой точности расчетов.

Численная реализация математической модели, выполненная с использованием МКЭ, позволила найти зависимости механических переменных очага деформации от условий профилирования. Полученные зависимости

153 использованы при определении параметров оборудования и осуществлении рационального построения технологического процесса профилирования труб методом планетарной обкатки.

Впервые удалось определить распределение удельных давлений по поверхности деформирующего инструмента и на этой основе выбрать его рациональную форму.

Выполнены комплексные экспериментальные исследования, которые включали изучение процесса деформации труб на натурных образцах, использование микроструктурного анализа шлифов для исследования деформированного состояния металла, а также применение лазерного сканирования с целью установления конфигурации готовой трубы, формы и размеров контактной поверхности очага деформации.

Результаты экспериментальных исследований были использованы для обоснования основных допущений, принятых при создании математической модели и подтвердили ее адекватность реальному прототипу. Установлена хорошая сходимость теоретических и экспериментальных результатов.

Проведенный комплекс теоретических и экспериментальных исследований послужил основой для определения параметров технологии процесса профилирования и оборудования.

На основе выполненных исследований определены особенности технологии получения низкопрофильных витых труб. Созданная при выполнении работы новая конструкция профилирующего устройства и стана в целом позволяет получить при их использовании существенные преимущества в сравнении с аналогами. Результаты исследований и разработок внедрены на ОАО «Верхе-Салдинское металлургическое объединение» и в институте «ТатНИПИнефть».

1. Закон Российской Федерации «Об энергосбережении» №28-ФЗ от 3 апреля 1996 г.// Российская газета. 1996, 10 апреля.

2. Энергосбережение: Справочное пособие / Батищев В.Е., Мартыненко Б.Г., Сысков C.JL, Щелоков Я.М./ Изд. 2-е, Екатеринбург, 2000. -340 с.

3. Бродов Ю.М., Савельев Р.З., Резникова Р.С. и др. Эффективность применения профильных витых труб в теплообменных аппаратах турбоустановок// Энергомашиностроение, -1983. -№3. -с. 37-39.

4. Расчет и проектирование поверхностных подогревателей высокого и низкого давления. РТМ 108.271.23-84, НПО ЦКТИ, 1987. 216 с.

5. Некрасов И.И., Паршин С.В. Разработка новой технологии производства теплообменных труб с внутренним кольцевым оребрением// Энерго- и ресурсосбережение: Тезисы докладов Всероссийской научной конф., Екатеринбург, 2000. -с. 54-55.

6. Беляев С.Ю., Паршин С.В. Способы и устройства для производства спирально профилированных труб для теплоэнергетики. Деп. ВИНИТИ РАН, Ув. 1788 - В2002, М. - 36 с.

7. Патент 2172223 РФ МПК7 В21Н 3/08. Способ изготовления изделий с внутренними спиральными ребрами. Агапитов В.А., Деревянкин М.А., Лосицкий А.Ф., Проскурин Р.Д., Филиппов В.Б., Хрипунов Н.С., Черемных Г.С. 1999.

8. Патент 94018902 РФ МПК6 B21D 15/00. Устройство для формовки гофр на трубах. Губин И.В., Коренев А.И., Пивнев И.В. 1994.

9. Патент 2168384 РФ МПК7 B21D 15/04. Устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами. Лыткин И.Н., Кошелева Е.Ю., Шляхин А. Н., Мишулин А. А., Грунин Н. Н. 1999.

10. Патент 2152838 МПК7 B21D 15/04. Способ изготовления труб с винтовыми гофрами. Лыткин И.Н., Шляхин А. Н., Мишулин А. А., ГрунинН. Н., Фролов А.Н. 1999.

11. И. Патент 2121405 МПК6 B21D 15/04. Способ изготовления винтовых деталей и устройство для его осуществления. Вильданов Р.И., Бахтияров Н.А., Евсеев Ю.М., Евсеева И.И., Брот А.Р., Бершадский В.Б., Нагибин И.Г., Саар Л.Э., Сметанин М.В., Латыпов Р.Г. 1995.

12. А.с. 555957 СССР, МКИ3 В21Н 7/14. Устройство для получения спирально профилированных труб. В.С.Паршин, С.Ю.Беляев, А.А. Матвийчук, П.З. Акчурин, Ю.М.Бродов, Г.Д.Бухман. 1987.

13. Шурупов А.К., Фрейберг М.А. Производство труб экономичных профилей. Свердловск: Металлургиздат, 1963. - 296 с.

14. Перлин И.Л, Ерманок М.З. Теория волочения. М.: Металлургия, 1971. -448 с.

15. Юхвец И.А. Волочильное производство. М.: Металлургиздат, 1965. -375 с.

16. Орро П.И., Дорохов А.И. Изготовление труб сложных фасонных профилей // Бюллетень научно технической информации УкрНИПИ. -1959, № 6-7.

17. К расчету калибровки инструмента и тяговых усилий при волочении профилей, отличных от круглых// П.И.Полухин, Г.Я.Гун, В.П.Полухин и др.// Сб. тр. МИСиС. 1967. - №42. -с. 16-21.

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

19. Пластическое формоизменение металлов/ Г.Я.Гун, П.И.Полухин, В.П. Полухин и др. -М.: Металлургия, 1968. 416 с.

20. Смирнов Аляев Г.А., Гун Г.Я. Основы теории непрерывной формовки в профилегибочных станах // Изв. Вузов. Черная металлургия. - 1962. -№11. -с. 99-105.

21. Смирнов Аляев Г.А., Гун Г.Я. К теории конечных пластических деформаций листового материала // Изв. Вузов. Черная металлургия.1962. -№9. -с. 150-153.

22. Гун Г.Я. Теоретические основы обработки металлов давлением. (Теория пластичности). М.: Металлургия, 1980. - 456 с.

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

24. Рымов В.А., Полухин П.И., Потапов И.Н. Совершенствование производства сварных труб. М.: Металлургия, 1983. - 312 с.

25. Матвеев Ю.М., Халамез Е.М., Зеленый И.Н. Энергосиловые параметры непрерывных трубоформовочных станов. Челябинск: кн. изд-во, 1969, -108 с.

26. Теория обработки металлов давлением: Вариационные методы расчета усилий и деформации/ И.Я. Тарновский, А.А.Поздеев, О.А.Ганаго и др.: Под ред. И.Я.Тарновского. М.:Металлургиздат, 1963. - 672 с.

27. Колмогоров B.J1. Механика обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1986. - 686 с.

28. Колмогоров B.JL Тяговое усилие при изготовлении профильных труб волочением// Технология производства черных металлов: Тр. Уральского науч. исслед. ин-та черных металлов. - Свердловск: Металлургиздат,1963, т.2. с.161-172.

29. Швейкин В.В., Славин В.Б. Усилия при проталкивании профильных труб // Изв. ВУЗов. Черная металлургия. 1965. - № 6. - с.89-96.

30. Осипов А.А. Аппроксимация сплайнами пластических деформаций труб при профилировании роликами// Изв. ВУЗов. Черная металлургия. -1985. №12. - с.133-134.

31. Осипов А.А. Разработка процесса профилирования обсадных труб -перекрывателей и обоснование выбора параметров стана: Дисс. . канд. техн. наук. Свердловск, 1987. -173 с.

32. Беляев С.Ю. Разработка процесса и новой установки для получения спирально профилированных труб на основе исследования механики очага деформации. Дисс. . канд. техн. наук. - Свердловск, 1988. - 209 с.

33. Тарновский И.Я., Поздеев А.А., Вайсбурд Р.А. и др. Вариационные принципы механики в теории обработки металлов давлением. М.: Металлургиздат, 1963. - 378 с.

34. Васильчиков М.В., Волков М.М. Поперечно винтовая прокатка изделий с винтовой поверхностью. -М.: Машиностроение, 1968. - 142 с.

35. Тетерин П.К. Теория поперечной и винтовой прокатки. Изд. 2е. М.: Металлургия, 1983. - 270 с.

36. Периодические профили продольной прокатки / Воронцов Н.М., Жадан В.Т., Грицук Н.Ф. и др. -М.: Металлургия, 1978. 232 с.

37. Закиров И.М., Лысов М.И. Гибка на валках с эластичным покрытием.-М.: Машиностроение, 1985. 144 с.

38. Исаченков Е.И. Штамповка резиной и жидкостью. -М.Машиностроение, 1978. 368 с.

39. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1988. - 720 с.

40. Ильин В.А., Позняк Э.Г. Аналитическая геометрия. М.: Наука, 1968. -232 с.

41. Качанов Л.М. Основы теории пластичности. -М.: Наука, 1969. -420с.

42. Ильюшин А.А. Пластичность. -М.: Изд. АН СССР, 1963.

43. Готлиб Б.М., Добычин И.А., Готлиб М.Б. Автоматизированные кузнечно прессовые комплексы, (опыт создания и эксплуатации). Екатеринбург: Изд. УрГАПС, 1998. - 647 с.

44. Степаненко В.И. Исследование усилий и деформации в процессах прессования, волочения и закрытой прошивки. Автореферат кан. дисс. Свердловск, 1969. 26 с.

45. Ильюшин А.А. Механика сплошной среды. М.: Изд. МГУ, 1978.

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

47. Ильюшин А.А., Огибалов Л.Н., Упруго пластические деформации полых цилиндров. - М.: Изд. МГУ, 1969. - 226 с.

48. Вольмир А.С. Устойчивость упругих систем. -М.: Наука, 1967. 984 с.

49. Григоренко Я.М., Василенко А.Т., Панкратова Н.Д. Статика анизотропных толстостенных оболочек. Киев: Вища школа, 1985. - 190 с.

50. Григоренко Я.М., Василенко А.Т. Методы расчета оболочек, т.4. Теория оболочек переменной жесткости. Киев: Наук.думка, 1981. 544 с.

51. Новожилов В.В. Вопросы механики сплошной среды. Л.: Судостроение, 1980. - 400 с.

52. Емельянов И.Г., Кузнецов В.Ю. Напряженное состояние некруговой цилиндрической оболочки в двухмерной и трехмерной постановке // Проблемы машиностроения и надежности машин, 2001, №6 с.34-38

53. Колтунов М.А., Кравчук А.С., Майборода В.П. Прикладная механика деформированного твердого тела. М.: Высшая школа, 1983. - 349 с.

54. Незлина А.Ю. Сходимость метода конечных элементов при решении нелинейных краевых задач // Докл. АН УССР, Сер. А. 1983, №7, с. 1619.

55. Расчетные работы и инженерный консалтинг. Проспект фирмы «CADFEM». Сб. Расчеты. 2002. №4.

56. Turner M.J., Clongh R.W., Martin Н.С., Торр L.J. Stiffness and Deflection Analysis of Complex Structures. // Journ. Aeronaut. Sci., 1956, 23, p. 805 -824.

57. Комратов Ю.С., Лехов O.C. Совершенствование производства проката в условиях НТМК. Екатеринбург: Изд-во «Банк культурной информации», 2002.-384 с.

58. Полухин П.И., Гун Г.Я., Галкин A.M. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. М.:Металлургия, 1967.

59. Коновалов Ю.Н. Остапенко А.Л., Пономарев В.И. Расчет параметров листовой прокатки. М.: Металлургия, 1986.

60. Богатов А.А., Мижирицкий О.И., Смирнов С.В. Ресурс пластичности при обработке металлов давлением. М.: Металлургия, 1984.

61. Безухов Н.И. Основы прикладной теории упругости, пластичности и ползучести. М.: высшая школа, 1968. -512 с.

62. Теребушко О.И. Основы теории упругости и пластичности. -М.:Наука, 1984. 320 с.

63. Молчанов И.Н., Николенко Л.Д., Основы метода конечных элементов. -киев.: Наукова думка, 1989.

64. Работнов Ю.Н Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1988.712 с.

65. Филоненко Бородин М.М. Теория упругости. - М.: Гос. изд. физ. - мат. литер., 1959.

66. Койтер В.Т. Общие теоремы теории упруго пластических сред. -М.:И.Л., 1961.-79 с.

67. Контактное трение в процессах обработки металлов давлением./Ливанов А.Н., Колмогоров В.Л., Буркин С.П. и др. М., Металлургия, 1976, 416 с.

68. Колмогоров В. Л. Напряжения. Деформации. Разрушение. -М.:Металлургия, 1970. 229 с.

69. Деформация металлов жидкостью высокого давления / Уральский В.И., Плахотин B.C. и др. М.: Металлургия, 1976. - 423с.

70. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов, т.1. Деформация и разрушение. М.:Машиностроение, 1974. - 472 с.71 .Пластичность и разрушение/ под ред. В.Л.Колмогорова. М.:Металлургия, 1977. 336 с.

71. Богатов А.А., Смирнов С.В., Колмогоров В.Л. Изучение особенностей деформируемости металла при многооперационной холодной деформации с промежуточными отжигами// Изв. ВУЗов Черная металлургия, 1979, №12, -с.43-46

72. Смирнов С.В., Богатов А.А., Колмогоров В.Л. ФММ, 1980, т.49, №2, с.389-393.74.0hmori М., Inno М., NatsuokaN. Trans JSJL, 1978, v.18, №8, p.468-474.

73. Сторожев M.B., Понов E.A. Теория обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1977 423 с.

74. Михлин С.Г. Численная реализация вариационных методов. М.: Наука, 1966.-432 с.

75. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы: Пер. с англ. М.:Мир, 1984. 428 с.

76. Gadala M.S., Wang J. Simulation of Metal Forming Processes with Finite Element Methods/ International Journal for Numerical Methods in Engineering, 1999, vol.44, pp.l397-1428.

77. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация: Пер. с англ. М.:Мир, 1981. 304 с.

78. McMeeking R.M., Rice J.R. Finite Element Formulations for Problems of Large Elastic-Plastic Deformation/ International Journal of Solids and Structures, 1975, vol.121, pp.601-616.

79. Метод конечных элементов механике твердых тел/ под ред. Сахарова А.С., Альтенбаха И. Киев: Вища школа, 1982, -480 с.

80. Bonet J., Wood R.D. Nonlinear Continuum Mechanics for Finite Element Analysis, Cambridge University Press, 1997.83.0ден Дж. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред: Пер. с англ. М.:Мир, 1976, 463 с.

81. Карамышев А.П., Некрасов И.И., Паршин С.В. Математическое моделирование процессов упругого нагружения методом конечных элементов: Учебное пособие. Екатеринбург. УГТУ-УПИ, 2002. 98 с.

82. Математика и САПР: в 2-х кн. Кн.2: Пер. с франц. / Жермен-Лакур П., Жорж П.Л., Пистр Ф., Безье П.М.: Мир, 1989. 264 с.

83. Иванов В.В. Методы вычислений на ЭВМ: Справочное пособие. Киев: Наук. Думка, 1986. 584 с.

84. Калиткин Н.Н. Численные методы. М.: Наука, 1978. 512 с.

85. Mahinthakumar G., Hooles R.H. A Parallelized Element Jacobi Conjugate Gradients Algorithm for Field Problems and a Comparison with Other Schemes, Applied Electromagnetics in Materials, Vol.1, 1990. p. 15-28.

86. Zienkiewicz O.C., Zhu J.Z. A Simple Error Estimator and Adaptive Procedure for Practical Engineering Analysis, International Journal for Numerical Methods in Engineering, vol.24, 1987. p.337-357.

87. Паршин C.B., Огородникова O.M. Моделирование технологических процессов в CAE пакете ANSYS 7// САПР и графика, 2003, №2. с.58-59.

88. Паршин С.В., Емельянов И.Г. Исследование напряженно -деформированного состояния металла при профилировании толстостенных спирально профилированных труб. - Научные труды 1 отчетной конференции молодых ученых ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2001. - с.20-22.

89. Lashkari М. COSMOS User Guide. Stress, Vibration, Buckling, Dynamics, Fluid, Electromagnetic and Heat Transfer Analysis. (Release Version 1.6), 1990.-184 p.

90. White J.L., Todd E.S. Normal Modes Vibration Analysis of the JT98/747 Propulsion System. Journal of Aircraft, 1978. v. 15. - №1.

91. Городецкий C.A., Завороцкий В.И., Лантух-Лященко А.И., Рассказов А.О. Метод конечных элементов в проектировании транспортных сооружений. -М.: Транспорт, 1981, 143 с.

92. Altan Т., Oh S. CAD/CAM of Tooling and Process for plastic working// Advanced Technology of Plasticity, v.l. Tokyo, Japan, 1984. p.531-544.

93. Басов K.A. ANSYS в примерах и задачах/ под общ.ред. Д.Г.Красковского. -М.: Компьютер Пресс, 2002. -224 с.

94. Бэкофен В. Процессы деформации. Пер. с англ. М.: Металлургия, 1977. -288 с.

95. Паршин С.В., Беляев С.Ю. Определение энергосиловых параметров процесса получения спирально профилированных труб. В сб.: Новые материалы и технологии в металлургии и горнодобывающей промышленности. Екатеринбург, 2001. -с.66-67.

96. Восстановление герметичности обсадных колонн и отключение пластов с помощью двухканальных профильных перекрывателей./Абдрахманов Г.С., Мелинг К.В., Юсупов И.Г, Лерман Б.А.// РНТС. Сер. Бурение /ВНИИОЭНГ. -1982. -Вып.5 -с.26-28.

97. Паршин С.В., Емельянов И.Г. Экспериментальное исследование усилия деформации при профилировании труб. Научные труды 2 отчетнойконференции молодых ученых. ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2002. -с.52-53.

98. Электронные системы контроля поверхности //CAD-Master, №8, 2000.

99. Паршин С.В. Новый метод контроля геометрических параметров спирально профилированных труб. В сб. Новые материалы и технологии в металлургии и горнодобывающей промышленности. Екатеринбург, 2001, с.63-65.

100. Губанов А.В. Исследование технологических особенностей объемного лазерного сканирования и разработка методики его применения для компьютерного моделирования в механообработке. Автореф. канд. дисс. Екатеринбург, 2002. 22 с.

101. Солонин И.С. Математическая статистика в технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 1972. 215 с.

102. Математическая статистика/В.Н.Иванова, В.Н.Калинина, JI.A. Нешумова и др., М.: Высшая школа, 1981. 371 с.

103. Смирнов Н.В. Дунин Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики. М.гНаука, 1965 - 512 с.

104. Смирнов-Аляев Г.А, Чикидовский B.JI. Экспериментальные исследования в обработке металлов давлением. М.: Машиностроение, 1972. 360 с.

105. Паршин С.В., Тертышников Р.В., Беляев С.Ю. Новая установка для получения спирально профилированных труб повышенного диаметра. В сб.: Новые материалы и технологии в металлургии и горнодобывающей промышленности. Екатеринбург, 2001. с.68-69.

106. Свидетельство на полезную модель. Устройство для получения спирально профилированных труб из трубных заготовок. Беляев С.Ю., Паршин С.В. Положительное решение по заявке № 2002122827/ 20(024275), дата поступления 26.08.2002.

107. Паршин С.В., Емельянов И.Г. Совершенствование конструкции установки для получения высококачественных спирально профилированных труб. Научные труды 3 отчетной конференции молодых ученых ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2002, с.54-55.

108. Программа конечно элементного анализа на языке ADPL (фрагмент)1. BATCH /COM,ANSYS

109. UP20021010 12:04:52 03/07/2004input,menust,tmp,",„,„„„„„„ 11. GRA,POWER1. GST,ON1. PLO,INFO,31. GRO,CURL,ON1. REPLOT,RESIZE1. PREP7

110. CYL4,0,0,0.019, ,0.016, ,0.11. VIEW, 1 ,1,1,11. ANG, 11. REP,FAST1. AUTO, 11. REP

111. CYL4,0,0.069,0.05,-70,0.04,-110,0.0021. FLST,3,1,6,ORDE, 11. FITEM,3,2

112. VGEN, ,P51X,,,, ,0.05,, ,11. VIEW, 11. FOC, 1 ,AUTO1. DIST, 11. ANG, 11.G, 1 ,11. REP

113. VIEW, 1 ,1,1,1 /ANG, 1 /REP,FAST /AUTO, 1 /REP1. MSHKEY,0 MSHAPE,l,3d1.1. ET,1, SOLID 187 !* !*1. MAT,1,

114. MPREAD,'steel20newVSIMPL','materia IV,LIB1.1. MPLIST,11. TBLIST,ALL,11.

115. FINISH /POST1 FINISH /PREP7

116. MSHKEY,0 MSHAPE,l,3d FLST,5,2,6,ORDE,2 FITEM.5,1 FITEM,5,-2 CM,Y,VOLU VSEL,,, ,P51X CM,Yl,VOLU CHKMSH/VOLU' CMSEL,S,Y !*1. VMESH,Y1 I*1. CMDELE,Y1. CMDELE,Y11. CMDELE,Y21.

117. DIST, 1 ,0.729000,1 /REP,FAST /DIST, 1 ,0.729000,1 /REP,FAST /DIST, 1 ,0.729000,1 /REP,FAST /VIEW, 1 „1 /ANG, 1 /REP,FAST /USER, 1

118. FOC, 1,-0.286290510537E-03, 0.197331875876E-01, 0.450420779586E-01

119. VIEW, 1, 0.327565347661E-01, 0.508568418042 , 0.860398264527 /ANG, 1, 1.58414374858 /FOC, 1, 0.107136675530E-01, 0.213375183953E-01, 0.642114228881E-01

120. VIEW, 1, 0.392098338424 , 0.757448122572 , -0.522045241925 /ANG, 1, 35.7305826191 /FOC, 1, 0.668251672226E-02, 0.106085027436E-01, 0.456167120747E-01

121. FOC, 1, 0.626878944992E-02, 0.103133580044E-01, 0.473293773730E-01

122. VIEW, 1, 0.357417489731 , 0.574421923485 , -0,736404910260 /ANG, 1, 43.2496232460 /DIST, 1 ,0.729000,1 /REP,FAST /DIST, 1 ,0.729000,11. REP, FAST

123. FOC, 1, 0.453666308990E-02, 0.172648636512E-01, 0.519111026470E-01

124. FOC, 1, 0.555461320985E-02,0.194406940353E-01, 0.515710879915E01

125. VIEW, 1, 0.235883193062 , 0.263496126396 ,-0.935376347042 /ANG, 1, 48.8697283291 /FOC, 1, 0.257768354573E-02, 0.221738754331E-01, 0.515903048943E-01

126. DIST, 1 ,0.729000,1 /REP,FAST /DIST, 1 ,0.729000,1 /REP,FAST

127. FOC, 1, 0.211425309902Ё-02, 0.212503863105E-01, 0.512132895237E-01

128. FOC, 1, 0.218599359048E-02,0.213424587393E-01, 0.509938238674E01

129. VIEW, 1, 0.189901145908 , 0.165521810124 ,-0.967750011706 /ANG, 1, 49.5002020866 FLST,5,1,1 ,ORDE, 1 FITEM,5,403 CM,Y,NODE NSEL,,, ,P5 IX CM,Yl,NODE CMSEL,S,Y CMDELE,Y !* !*

130. NREFINE,Y1,, ,1,1,1,1 CMDELE,Y1 !*

131. FLST,5,3,1 ,ORDE,3 FITEM,5,202 FITEM,5,213 FITEM,5,403 CM,Y,NODE NSEL,,,, P5IX CM,Yl,NODE CMSEL,S,Y CMDELE,Y1. !*

132. NREFINE,Y1,, ,1,1,1,1 CMDELE,Y1

133. FLST,5,3,1 ,ORDE,3 FITEM,5,403 FITEM,5,3604 FITEM,5,3635 CM,Y,NODE NSEL,,,,P5IX CM,Yl,NODE CMSEL,S,Y CMDELE,Y !* I*

134. NREFINE,Y1,, ,1,1,1,1 CMDELE,Y1 !*

135. VIEW, 1 ,1,1,1 /ANG, 1 /REP,FAST /AUTO, 1 /REP

136. FLST,2,2,5,ORDE,2 FITEM,2,1 FITEM,2,-2 !*1. GO

137. DA,P51X,ALL, /REPLOT /VIEW, 1 „,1 /ANG, 1 /REP,FAST /VIEW, 1 ,1 /ANG, 1 /REP,FAST /DIST, 1 ,0.729000,1 /REP,FAST /VIEW, 1 ,-1 /ANG, 1 /REP,FAST /USER, 1

138. FOC, 1,-0.115660479144E-02, 0.620614830405E-02, 0.492656243718E-01

139. VIEW, 1,-0.998889874962 , 0.00000000000 , 0.471064507096E-01 FLST,2,2,1 ,ORDE,2 FITEM,2,582 FITEM,2,592 !*1. GO

140. D,P5 IX,,,,, ,ALL,,,,, /VIEW, 1 ,1,1,1

141. ANG, 1 /REP,FAST /DIST, 1 ,0.729000,1 /REP,FAST /VIEW, 1 ,1 /ANG, 1 /REP,FAST /VIEW, 1 ,-1 /ANG, 1 /REP,FAST

142. FOC, 1, -0.210004437175E-02, 0.628460992186E-02, 0.481624552165E-01

143. VIEW, 1,-0.997300788254 , -0.523137100154E-02, 0.732377669344E-01

144. ANG, 1,-0.125628102982E-01 FLST,2,2,1 ,ORDE,2 FITEM,2,582 FITEM,2,592 !*1. GO

145. D,P51X,,,,, ,ALL,,,,, /VIEW, 1 ,1,1,1 /ANG, 1 /REP,FAST FLST,2,6,5,ORDE,2 FITEM,2,7 FITEM,2,-12 !*1. GO

146. DA,P51X,UX,0 FLST,2,6,5,ORDE,2 FITEM,2,7 FITEM.2,-12 !*1. GO

147. DA,P51X,UZ,0 FLST,2,6,5,ORDE,2 FITEM,2,7 FITEM,2,-12 !*1. GO1. DA,P51X,UY,-0.002finish1. SOL

148. ANTYPE,0 NLGEOM,l NSUBST, 0,0,0 OUTRES,ERASE OUTRES, ALL, ALL1. PREP7 /REPLOT i*

149. COM, CONTACT PAIR CREATION -START1. CM,NODECM,NODE1. CM,ELEMCM,ELEM1. CM,LINECM,LINE1. CM,AREACM,AREA1. GSAV,cwz,gsav„temp1. MP,MU, 1,0.051. MAT.l1. R,3

150. REAL,3 ET,2,170 ET, 3,174 KEYOPT,3,9,0 R,3,1. RMORE, RMORE„0 RMORE,0

151. Generate the target surface ASEL,S„,31. CM,TARGET,AREA1. TYPE,21. NSLA,S,11. ESLN,S,01. ESURF,ALL1. CMSEL,S,ELEMCM

152. UP 19981001 .1 17:35:25 10/03/20021. NOP

153. COM,Internal UNITS set at file creation time = SI (MKS) TBDEL,ALL,MATL MPDEL,ALL,MATL МРТЕМРД5.0, 1, 1, 0.00000000 , MPDATA,R5.0, 1,EX ,MATL , 1, 2.100000000E+11, МРТЕМРД5.0, 1,1, 0.00000000 , MPDATA,R5.0, 1,MU ,MATL , 1, 0.100000000 ,

154. СОМ,ANSYS RELEASE 5.5 UP19981001 .1 17:35:25 10/03/2002 /NOP

155. COM,Internal UNITS set at file creation time = SI (MKS) TBDEL,ALL,MATL MPDEL,ALL,MATL МРТЕМРД5.0, 1,1, 0.00000000 , MPDATA,R5.0, 1,EX ,MATL , 1, 2.100000000E+11, • MPTEMP,R5.0, 1,1, 0.00000000 , MPDATA,R5.0, 1,MU ,MATL , 1, 0.100000000 ,

156. MPTEMP,R5.0, 1, 1, 0.00000000 ,

157. UP 19981001 .1 17:35:25 10/03/20021. NOP

158. COM,Internal UNITS set at file creation time = SI (MKS) TBDEL,ALL,MATL MPDEL,ALL,MATL МРТЕМРД5.0, 1, 1, 0.00000000 , MPDATA,R5.0, 1,EX ,MATL , 1, 2.100000000E+11, МРТЕМРД5.0, 1, 1, 0.00000000 , MPDATA,R5.0, 1,MU ,MATL , 1, 0.100000000 ,

159. COM,ANSYS RELEASE 5.5 UP19981001 .1 17:35:25 10/03/2002 /NOP

160. COM,Internal UNITS set at file creation time = SI (MKS) TBDEL,ALL,MATL MPDEL,ALL,MATL МРТЕМРД5.0, 1, 1, 0.00000000 , MPDATA,R5.0, 1,EX ,MATL , 1, 1.350000000E+11, МРТЕМРД5.0, 1, 1, 0.00000000 , MPDATA,R5.0, 1,MU ,MATL , 1, 0.100000000 ,

161. UP 19981001 .1 17:35:25 10/03/20021. NOP

162. COM,Internal UNITS set at file creation time = SI (MKS) TBDEL,ALL,MATL MPDEL,ALL,MATL МРТЕМРД5.0, 1, 1, 0.00000000 , MPDATA,R5.0, 1,EX ,MATL , 1, 1.000000000E+11, " . МРТЕМРД5.0, 1,1, 0.00000000 , MPDATA,R5.0, 1,MU ,MATL , 1, 0.100000000 ,

163. МРТЕМРД5.0, 1,1, 0.00000000 ,о оч ч чto to ш1. ПО *тЭ "тЗч ч чч ч ш шпа пач чо о о о о

164. OS Ln -fx ООО ООО ООО ООО ООО ООО ООО О О О00 00 00-J -fx —1. OS -J -fx МОЮ1. U> vo OS-Л —) oc-fx U)l*> >—' ^1. W OS i—'1.) N>1. О О