» » Аналитические методы определения напряжений и деформирующих усилий
21.12.2014

При разработке технологических процессов обработки металлов давлением и проектировании оборудования необходимо знать усилие P1 которое следует приложить к деформируемому телу для преодоления сопротивления пластической деформации и трения на поверхности его контакта с инструментом. По величине P определяют характеристики необходимого для деформации оборудования - усилие пресса, мощность двигателя прокатного стана и др.
В ряде случаев наряду с усилием необходимо знать распределение напряжений как на контактной поверхности металла с инструментом, так и по всему объему деформируемого тела, что позволяет оценить неравномерность деформации, качество продукции, пластичность и др.
Для определения деформирующих усилий, контактных напряжений, деформаций в обработке металлов давлением применяют аналитические (расчетные) и экспериментальные методы,
Аналитически усилие можно определить, зная нормальные и касательные напряжения в каждой точке поверхности контакта металла с инструментом, форму и размеры этой поверхности. Результаты расчета представляют в виде формул. Вводят понятие давления р = φ(σт; f; B/H). Сопротивление деформации σт, в свою очередь, зависит от химического состава деформируемого металла, степени ε и скорости деформации u, температуры t.
Наиболее распространенными аналитическими методами определения усилия деформирования являются:
- метод характеристик (линий скольжения);
- энергетический метод с использованием вариационных принципов;
- метод совместного решения дифференциальных уравнений равновесия и уравнения пластичности (инженерный метод).