DOI: https://doi.org/10.26089/NumMet.v17r324

Математическое моделирование обратных задач многоточечного формообразования в режиме ползучести с помощью реконфигурируемого устройства

Авторы


Ключевые слова:

обратные задачи формообразования
контактные условия
вариационные уравнения
сходимость
метод конечных элементов
итерационный метод
многоточечная формовка

Аннотация

Математическая формулировка обратных задач формообразования в режиме ползучести на реконфигурируемой штыревой машине основана на построении функционалов прямых и обратных экстремальных квазистатических задач формообразования деталей с учетом контактных условий с оснасткой. Построен итерационный метод расчета перемещений стержней матриц формблока, обеспечивающих заданную остаточную кривизну панели. Численные решения задач достигаются методом конечных элементов в системе MSC.Marc. Показана сходимость метода на примере формообразования панели.


Загрузки

Опубликован

27.06.2016

Выпуск

Раздел

Раздел 1. Вычислительные методы и приложения

Об авторах

К.С. Бормотин

Комсомольский-на-Амуре государственный университет
проспект Ленина, 27, 681013, Комсомольск-на-Амуре
• доцент

С.В. Белых

Комсомольский-на-Амуре государственный университет
проспект Ленина, 27, 681013, Комсомольск-на-Амуре
• проректор по науке и инновационной работе

Аунг. Вин

Комсомольский-на-Амуре государственный университет
проспект Ленина, 27, 681013, Комсомольск-на-Амуре
• аспирант


Библиографические ссылки

  1. O. V. Sosnin, B. V. Gorev, and I. V. Lyubashevskaya, “High-Temperature Creep and Superplasticity of Materials,” Zh. Prikl. Mekh. Tekh. Fiz. 38 (2), 140-145 (1997) [J. Appl. Mech. Tech. Phys. 38 (2), 293-297 (1997)].
  2. B. V. Gorev, V. A. Panamarev, and V. N. Peretyat’ko, “Energy-Based Theory of Creep in the Pressure Treatment of Metals,” Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved., Chern. Metall., No. 6, 16-18 (2011) [Steel Transl. 41 (6), 461-463 (2011)].
  3. V. A. Panamarev, V. N. Peretyat’ko, and B. V. Gorev, “Kinetic Equations of Creep in Hot Metal under Continuous and Incremental Loading,” Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved., Chern. Metall., No. 12, 53-54 (2011).
  4. O. V. Sosnin, A. F. Nikitenko, and B. V. Gorev, “Justification of the Energy Variant of the Theory of Creep and Long-Term Strength of Metals,” Zh. Prikl. Mekh. Tekh. Fiz. 51 (4), 188-197 (2010) [J. Appl. Mech. Tech. Phys. 51 (4), 608-614 (2010)].
  5. I. A. Banshchikova, B. V. Gorev, and I. Yu. Tsvelodub, “Creep of Plates Made of Aluminum Alloys under Bending,” Zh. Prikl. Mekh. Tekh. Fiz. 48 (5), 156-159 (2007) [J. Appl. Mech. Tech. Phys. 48 (5), 751-754 (2007)].
  6. B. V. Gorev, “Bulky Parts Forming Technology from Sheet and Plates under Creep Conditions,” Tekhnol. Mashinostroeniya, No. 2, 11-17 (2008).
  7. B. D. Annin, A. I. Oleinikov, and K. S. Bormotin, “Modeling of Forming of Wing Panels of the SSJ-100 Aircraft,” Zh. Prikl. Mekh. Tekh. Fiz. 51 (4), 155-165 (2010) [J. Appl. Mech. Tech. Phys. 51 (4), 579-589 (2010)].
  8. F. C. Ribeiro, E. P. Marinho, D. J. Inforzato, et al., “Creep Age Forming: A Short Review of Fundaments and Applications,” J. Achiev. Mater. Manufact. Eng. 43 (1), 353-361 (2010).
  9. I. A. Banshchikova, B. V. Gorev, and I. V. Sukhorukov, “Two-Dimensional Problems of Beam Forming under Conditions of Creep,” Zh. Prikl. Mekh. Tekh. Fiz. 43 (3), 129-139 (2002) [J. Appl. Mech. Tech. Phys. 43 (3), 448-456 (2002)].
  10. I. Yu. Tsvelodub, A Stability Postulate and Its Applications in the Theory of Creep for Metallic Materials (Hydrodynamics Inst., Novosibirsk, 1991) [in Russian].
  11. K. S. Bormotin, “An Iterative Method for the Solution of Inverse Shaping Problems under Creep Conditions,” Vychisl. Metody Programm. 14, 141-148 (2013).
  12. K. S. Bormotin, “Iterative Method for Solving Geometrically Nonlinear Inverse Problems of Structural Element Shaping under Creep Conditions,” Zh. Vychisl. Mat. Mat. Fiz. 53 (12), 2091-2099 (2013) [Comput. Math. Math. Phys. 53 (12), 1908-1915 (2013)].
  13. I. D. Klopotov, I. V. Lyubashevskaya, G. A. Raevskaya, L. L. Rublevskii, and O. V. Sosnin, RF Patent No. 2 251 464, Byull. Izobret., No. 13 (2005).
  14. L. L. Rublevskii, O. V. Sosnin, B. V. Gorev, and M. I. Bondarenko, RF Patent No. 2 076 010, Byull. Izobret., No. 9 (1997).
  15. W. W. Wang, B. B. Jia, and J. B. Yu, “A New Flexible Sheet Metal Forming Method and Its Stamping Process,” in Proc. 14th IFToMM World Congress, Taipei, Taiwan, October 25-30, 2015 ,
    doi 10.6567/IFToMM.14TH.WC.PS20.006
  16. D. Simon, L. Kern, J. Wagner, and G. Reinhart, “A Reconfigurable Tooling System for Producing Plastic Shields,” Procedia CIRP 17, 853-858 (2014).
  17. H. Lin, W. Min, C. Cailou, and J. Xiusheng, “FEM Analysis of Spring-backs in Age Forming of Aluminum Alloy Plates,” Chin. J. Aeronaut. 20 (6), 564-569 (2007).
  18. V. Păunoiu, E. Găvan, and A. Dimache, “Springback Analysis in Reconfigurable Multipoint Forming of Thick Plates,” The Annals of Dunarea de Jos University of Galati, Technologies in Machine Building, Fascicle V, ISSN 1221-4566, 47-54 (2012).
  19. K. S. Bormotin, “Numerical Modeling of a Problem Forming with Contact Conditions in a Plasticity and Creep Mode,” Naukovedenie, No. 1, 1-13 (2014).
  20. P. Wriggers, Computational Contact Mechanics (Springer, Heidelberg, 2006).
  21. S. N. Korobeinikov, Nonlinear Deformation of Solids (Izd. Ross. Akad. Nauk, Novosibirsk, 2000) [in Russian].
  22. R. Hill, “On Uniqueness and Stability in the Theory of Finite Elastic Strain,” J. Mech. Phys. Solids 5 (4), 229-241 (1957).
  23. F. P. Vasil’ev, Methods of Optimization (Faktorial Press, Moscow, 2002) [in Russian].
  24. K.-J. Bathe, Finite Element Procedures (Prentice Hall, Upper Saddle River, 1982).
  25. N.-H. Kim, Introduction to Nonlinear Finite Element Analysis (Springer, New York, 2015).
  26. Marc: Advanced Nonlinear Simulation Solution, MSC.Software Corporation.
    http://www.mscsoftware.com/product/marc . Cited July 14, 2016.