Курсовая работа по дисциплине
«Анализ процессов пластического деформирования»:
«Анализ влияния контактного трения на усилие холодной осадки цилиндрической заготовки плоскими плитами»
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Исходные данные и перечень заданий проектирования и расчета -------------- 3
Размеры заготовки----------------------------------------------------------------------------- 4
Характеристики материала заготовки --------------------------------------------------- 4
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Исходными данными для расчета являются:
1) размеры осаживаемой заготовки;
2) марка и параметры кривой деформационного упрочнения материала заготовки.
В процессе проектирования необходимо сделать:
1) в геометрическом редакторе построить геометрическую модель заготовки и инструментов при осадке;
2) подготовить данные для конечно-элементного расчета:
- преобразовать параметры кривой деформационного упрочнения к виду, необходимому для задания в препроцессоре КЭ-комплекса;
- конвертировать файл геометрической модели в препроцессор КЭ-комплекса;
3) сделать верификацию компьютерной модели аналитическим расчетом при коэффициенте кулоновского трения m = 0;
4) при конечно-элементном расчете варьировать величиной коэффициента кулоновского трения начиная от m = 0 до m = 0.5 с шагом 0.1,
5) осадку проводить до деформации, соответствующей H 0/ H = 0.75, где H 0 – начальная высота цилиндрической заготовки, H – конечная высота, фиксируя при этом шаги H 0/ H = 0.25, H 0/ H = 0.5 и H 0/ H = 0.75;
6) оценить усилие осадки и максимальное значение эффективных деформаций для каждого варианта расчета;
7) исследовать влияние сил контактного трения на усилие и максимальное значение эффективных деформаций;
8) по приближенным аналитическим формулам рассчитать усилие осадки и дать сопоставление результатов с данными конечно-элементного моделирования;
9) представить результаты (оформленные с учетом требований ГОСТ 7.32-2001) в электронном и бумажном видах.
РАЗМЕРЫ ЗАГОТОВКИ
Для всех вариантов заданий: H 0 = D 0 = 30 мм (рис. 1).
Рис. 1. Цилиндрическая заготовка до и в процессе осадки
ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ ЗАГОТОВКИ
Для конечно-элементных расчетов необходимо задать параметры кривой деформационного упрочнения в виде аппроксимаций, например
(Ludwick), (1)
или (и)
(Holloman), (2)
где s s – напряжение текучести; e i – интенсивность тензора логарифмических деформаций, совпадающей при одноосном растяжении с эффективной деформацией; s s 0 – начальное напряжение текучести; B, m – параметры степенной аппроксимации.
В представленной ниже табл. 1 дана следующая аппроксимация кривой деформационного упрочнения[1]
, (3)
где e eng – инженерная или относительная деформация, связанная с интенсивностью тензора логарифмических деформаций соотношением
e i = ln(1 + e eng). (4)
Коэффициент температурного расширения a, изобарную теплоемкость Cp и коэффициент теплопроводности l найти в справочнике «Таблицы физических величин» под редакцией И.К. Кикоина. Для теплоемкости при переводе в систему единиц СИ иметь в виду, что 1 кал = 4.1868 Дж.
Таблица 1
