МЕХАНИКА. Механика деформируемого твердого тела
DOI.org/10.5281/zenodo.2008642
УДК 621.735
Д.А. Потянихин, Б.Н. Марьин
ПОТЯНИХИН ДМИТРИЙ АНДРЕЕВИЧ – к.ф.-м.н., старший научный сотрудник, e-mail: potyanikhin@mail.ru
Лаборатория механики деформирования
Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН
Металлургов ул., 1, Комсомольск-на-Амуре, 681005
МАРЬИН БОРИС НИКОЛАЕВИЧ – д.т.н., профессор
Кафедра машиностроения и металлургии Института компьютерного проектирования машиностроительных технологий и оборудования
Комсомольский-на-Амуре государственный университет
Ленина пр., 27, Комсомольск-на-Амуре, 681013
Моделирование в ANSYS напряженно-деформированного состояния трубчатой заготовки при раздаче по осесимметричному пуансону
Аннотация: Представлены результаты моделирования в конечно-элементном программном комплексе ANSYS напряженно-деформированного состояния тонкостенной трубчатой заготовки из алюминиевого сплава в процессе изготовления соединительного патрубка путем раздачи по стальному пуансону. Рассматривается осесимметричный пуансон в виде тела вращения с криволинейной образующей, имеющей участки разного направления выпуклости. Задача решается в осесимметричной квазистационарной постановке. Конечно-элементная модель включает пуансон и трубчатую заготовку, верхний торец которой подвергается перемещению в вертикальном направлении вниз, имитируя воздействие оснастки пресса, передающей усилие на деформируемую деталь. Фрикционное взаимодействие происходит по закону Кулона. Проведен анализ напряженно-деформированного состояния в системе заготовка–пуансон. Исследовано влияние толщины заготовки и ее механических свойств на распределение остаточных напряжений, упругое пружинение после снятия нагрузки и утонение стенок.
Ключевые слова: обработка материалов давлением, формообразование, раздача трубы, монтажные заготовки, деформации, конечно-элементное моделирование, упругое пружинение.
Potiyanikhin D., Maryin B.
DMITRII POTIANIKHIN, Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Senior Researcher, Laboratory of Deformation Mechanics, e-mail: potyanikhin@mail.ru
Institute of Machinery and Metallurgy FEB RAS
1 Metallurgov St., Komsomolsk-na-Amure, Russia, 681005
BORIS MARYIN, Doctor of Engineering Sciences, Professor,
Mechanical Engineering and Metallurgy Department, Computer Design of Machine-Building Technologies and Equipment School
Komsomolsk-na-Amure State University
27 Lenina Av., Komsomolsk-na-Amure, Russia, 681013
Simulation of stress-strain state of tubular blank during Expanding by axisymmetric die in ANSYS
Abstract: The results of simulation of the stress-strain state of a thin-walled tubular blank made from aluminum alloy in the process of manufacturing a connecting pipe by distribution on a steel punch are presented in the ANSYS finite element software program. The axisymmetric punch in the form of a body of revolution with a curvilinear generatrix is considered. The problem is solved in a axisymmetric quasi-stationary formulation. The finite element model includes a punch and a tubular blank, the upper end of which is vertically moved downward, simulating the effect of a press rig that transmits force to the deformable part. The frictional interaction occurs according to Coulomb's law. The analysis of the stress-strain state in the billet-punch system is carried out. The influence of the thickness of the billet and its mechanical properties on the distribution of residual stresses, elastic springing after removal of the load and wall thinning was investigated.
Keywords: processing of materials by pressure, shaping, pipe distribution, assembly blanks, deformations, finite element simulation, spring back.