Исследование влияния кристаллографической текстуры на кривые предельных деформаций листовых заготовок

Автор: Ерисов Ярослав Александрович, Гречников Федор Васильевич, Сурудин Сергей Викторович, Разживин Василий Андреевич

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Статья в выпуске: 2 т.22, 2020 года.

Бесплатный доступ

В технологических расчетах процессов формообразования деталей летательных аппаратов, двигателей и других изделий машиностроения до сих пор используются соотношения теории пластичности, основанной на феноменологическом подходе и гипотезе сплошной (бесструктурной) среды, куда не входят параметры кристаллографической текстуры и константы кристаллической решетки, являющиеся физической основой прочности, пластичности и анизотропии свойств заготовок. Следовательно, нет и основы для непосредственного анализа деформационных возможностей высокотекстурированных материалов в конкретных технологических операциях, а главное - для расчета и проектирования эффективных для формообразования и эксплуатации компонент текстуры. В статье проведен теоретический расчет кривых предельных деформаций (FLС) на основании модифицированного критерия предельного нагружения П. Хора и условия пластичности, учитывающего в явном виде константы кристаллической решетки и ориентационные факторы текстуры с использованием полученной модели для основных идеальных кристаллографических ориентаций, характерных для материалов с кубической кристаллической решеткой, построены кривые предельных деформаций.

Еще

Предельная деформация, условие пластичности, кристаллографическая ориентация, модифицированный критерий предельного нагружения

Короткий адрес: https://sciup.org/148314221

IDR: 148314221 | DOI: 10.37313/1990-5378-2020-22-2-118-123

Список литературы Исследование влияния кристаллографической текстуры на кривые предельных деформаций листовых заготовок

Banabic, D. Formability of Metallic Materials. Plastic Anisotropy, Formability Testing, Forming Limits / D. Banabic, H.J. Bunge, K. Pohlandt, A.E. Tekkaya. -Berlin: Springer, 2000. - 335 p.
Keeler, S.P. Plastic instability and fracture in sheet stretched over rigid punches / S.P. Keeler, W.A. Backhoffen // ASM Trans. O. - 1964. - Vol. 56. - P. 25-48.
Goodwin, G.M. Application of strain analysis to sheet metal forming problems in the press shop / G.M. Goodwin // J. SAE Tech. - 1968. - Art. No. 680093.
Чумадин, А.С. Теория и расчеты процессов листовой штамповки (для инженеров) / Чумадин А.С. -Москва: МАТИ, 2014. - 215 с.
Storakes, B. Plastic and visco-plastic instability of a thin tube under internal pressure, torsion and axial tension/ B. Storakes // JJVS. - 1968. - Vol. 10, №6. - P. 510-529.
Малинин, Н.Н. Устойчивость двухосного пластического растяжения анизотропных листов и цилиндрических оболочек / Н.Н. Малинин // Известия АН СССР. Механика твердого тела. - 1971. - №2. - С. 115-118.
Korhonen, A.S. On the theories of sheet metal necking and forming limits / A.S. Korhonen // Journal of Engineering Materials and Technology. - 1978. -Vol. 100. - P. 303-309.
Дель, Г.Д. Технологическая механика / Г.Д. Дель. -М.: Машиностроение, 1978. - 174 с.
Stoughton, T.B. Review of theoretical models of the strain-based FLD and their relevance to the stress-based / T.B. Stoughton, X. Zhu // International Journal of Plasticity. - 2004. - Vol. 20. - P. 1463-1486.
Swift, H.W. Plastic instability under plane stress / H.W. Swift // Journal of the Mechanics and Physics of Solids. - 1952. - Vol. 1. - P. 1-18.
Hill, R. On discontinuous plastic states, with special reference to localized necking in thin sheets / R. Hill // Journal of the Mechanics and Physics of Solids. -1952. - Vol. 1. - P. 19-30.
Morales-Palma, D. On the Use of Maximum Force Criteria to Predict Localised Necking in Metal Sheets under Stretch-Bending / D. Morales-Palma, A.J. Martínez-Donaire, C. Vallellano // Metals. - 2017. -Vol. 7. - Art. No. 469.
Marchiniak, Z. Limit strains in the processes of stretch-forming sheet metal / Z. Marchiniak, K. Kuczynski // Int. J. Mech. Sci. - 1967. - Vol. 9. - P. 609-620.
Marchiniak, Z. Influence of the plastic properties of material on the forming limit diagram for sheet metal in tension / Z. Marchiniak, K. Kuczynski, T. Pokora // Int. J. Mech. Sci. - 1973. - Vol. 15. - P. 789-805.
Xu, S. Prediction of forming limit curves of sheet metals using Hill's 1993 user-friendly yield criterion of anisotropic materials / S. Xu, K.J.Weinmann // International Journal of Mechanical Sciences. - 1998. - Vol. 40(9). - P. 913-925.
Yoshida, K. Path-dependence of the forming limit stresses in a sheet metal / K. Yoshida, T. Kuwabara, M. Kuroda // International Journal of Plasticity. - 2007. -Vol. 23(3). - P. 361-384.
Allwood, J.M. Generalised forming limit diagrams showing increased forming limits with non-planar stress states / J.M. Allwood, D.R.Shouler // International Journal of Plasticity. - 2009. - Vol. 25(7). P. 1207-1230.
Hu, Q. Prediction of forming limits for anisotropic materials with nonlinear strain paths by an instability approach / O. Hu, L. Zhang, O. Ouyang, X. Li, X. Zhu, J. Chen // International Journal of Plasticity. - 2018. - Vol. 103. - P. 143-167.
Hora, P. A prediction method for ductile sheet metal failure using FE-simulation / P. Hora, L. Tong, J. Reissner // Proceedings of NUMISHEET'96, Dearborn, 1996. P. 252-256.
Hora, P. Mathematical prediction of FLC using macroscopic instability criteria combined with micro structural crack propagation models / P. Hora, L. Tong, J. Reissner // Proceedings of Plasticity conference, Ouebec, 2003. P. 364-366.
Hora, P. Numerical prediction of FLC using the enhanced modified maximum force criterion (eMMFC) / P. Hora, L. Tong // Proceedings of FLC-Zurich'06, 2006. P. 31-36.
Krauer, J. Forming limits prediction of metastable materials with temperature and strain induced martensite transformation / J. Krauer, P. Hora, L. Tong // Proceedings of the 9th International Conference on Numerical Methods in Industrial Forming Processes (NUMIFORM 2007), Porto, 2007. P. 1263-1268.
Hora, P. Theoretical prediction of the influence of curvature and thickness on the enhanced modified maximum force criterion / P. Hora, L. Tong // Proceedings of the 7th International Conference and Workshop on Numerical Simulation of 3D Sheet Metal Forming Processes (NUMISHEET 2008), Interlaken, 2008. P. 205-210.
Hora, P. Modified maximum force criterion, a model for the theoretical prediction of forming limit curves / P. Hora, L. Tong, B. Berisha // International Journal of Material Forming. - 2013. - Vol. 6(2). - P. 267-279.
Ерисов Я.А., Гречников Ф.В., Сурудин С.В. Критерий пластичности анизотропной среды с учетом кристаллографии структуры и его экспериментальная проверка // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.Л. Носова. 2016. Т.14. №4. С. 42- 49.
Сурудин С.В., Ерисов Я.А., Разживин В.А., Петров И.Н. Построение кривых предельных деформаций по методу Хилла - Свифта с учетом кристаллографии структуры // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2019. - № 5. - С. 256-262.
ISO 12004-2:2008 Metallic materials - Sheet and strip - Determination of forming-limit curves -Part 2: Determination of forming-limit curves in the laboratory.

Еще

Статья научная