?
Применение обратного анализа для определения реологических констант материалов по результатам тестовых формовок круглых мембран
Работа посвящена проблеме определения реологических характеристик материалов по результатам тестовых формовок листовой заготовки в цилиндрическую матрицу. Данная информация о материале используется при проектировании процессов газовой формовки изделий аэрокосмической отрасли. Реализация таких процессов требует соблюдения оптимальных технологических режимов, при расчетах которых необходимо адекватно описывать свойства материала, находящегося в состоянии пластического течения. Недостатком классической экспериментальной методики по растяжению плоских образцов является то, что полученная информация описывает формоизменение материала в условиях одноосного растяжения, нехарактерных для процессов газовой формовки. Рассматриваемая в работе экспериментальная методика по формовке круглых мембран позволяет исследовать поведение материала в условиях двухосного растяжения. Интерпретацию результатов тестов предлагается осуществлять посредством обратного анализа с использованием при решении прямой задачи специальной полуаналитической модели. Ключевую роль в данной полуаналитической модели играет зависимость толщины заготовки в вершине купола от высоты подъема купола, которая учитывает влияние коэффициента скоростной чувствительности. Этот подход был применен при обработке результатов испытаний по свободной формовке промышленных алюминиевых сплавов. Полученные характеристики материалов сравнивались с характеристиками, определенными с помощью других методик, для тех же наборов экспериментальных данных, доступных в литературе. С целью оценки эффективности предложенной методики, полученные константы верифицировались c помощью конечно-элементного моделирования. Для моделирования использовался пакет программных продуктов MSC. Nastran. Результаты моделирования продемонстрировали хорошую согласованность с экспериментальными данным не только по высоте купола, но и по толщине заготовки в вершине купола.