ТЕОРЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ВИРОБНИЦТВА ПРОКАТКОЮ ВІДНОСНО ТОВСТИХ ДВОШАРОВИХ БІМЕТАЛЕВИХ ЛИСТОВИХ ЗАГОТІВОК З МЕХАНІЧНИМ З’ЄДНАННЯМ

Анотація

Стаття присвячена розширенню сортаменту, підвищенню якості і зниженню собівартості під час виробництва біметалевих відносно товстих двошарових композицій на основі розвитку методів розрахунку в прокатці біметалевих листів з механічним з’єднанням складників. Засновуючись на чисельному рекурентному рішенні кінцево-різницевої форми умови статичної рівноваги, розроблено математичну модель напружено-деформованого стану металу, що виникає під час виробництва біметалевих листів за допомогою прокатки м’якого матеріалу на твердій підкладці з поздовжніми пазами. Цей метод дає змогу досліджувати та прогнозувати напружено-деформований стан металу під час процесу прокатки, коли м’який матеріал прокатується на твердій підкладці з поздовжніми пазами. Врахування чисельного рекурентного рішення кінцево-різницевої форми умови статичної рівноваги дає можливість точно моделювати різні аспекти цього процесу, такі як розподіл напруг та деформацій у матеріалі. Проведено двовимірний аналіз напружено-деформованого стану металу складової частини, що плакує, використовуючи метод полів ліній ковзання. Цей метод дає змогу повністю врахувати неоднорідність розподілу напруг та деформацій по висоті кожного окремого перерізу зони пластичного формозміни металу. Отримані результати аналізу збіглися з результатами чисельного кінцевого математичного моделювання. Розроблено математичну модель, реалізовану в пакеті кінцево-елементного моделювання Abaqus Student Edition, для оцінки достовірності отриманих теоретичних рішень. Порівняння цих даних з результатами чисельного моделювання та методу полів ліній ковзання показало достатню збіжність, що вказує на можливість використання одновимірної математичної моделі в системі автоматизованого проєктування технологічних режимів та обладнання. Застосування варіаційного підходу у розрахунку напружено-деформованого стану металу під час прокатки біметалевих композицій дає змогу врахувати поздовжню течію металу. Ця модель дає можливість прогнозувати глибину затікання металу м’якої складової частини в поздовжні пази твердої підкладки і, таким чином, надати практичні рекомендації щодо вибору розмірів заготівлі шару, що плакує.