Минимизация поводок тонкостенных авиационных деталей на основе дискретного моделирования
Диссертация
В третьей главе описана методика проведения экспериментальных исследований по определению влияния на величину остаточных деформаций: формы участка детали, последовательности обработки участков заготовки, разгрузки заготовки методом высверливания. Проведен статистический анализ полученных результатов. В пятой главе приведены способы снижения остаточных деформаций авиационных маложестких деталей… Читать ещё >
Содержание
- Перечень условных обозначений и сокращений
- 1. Формирование остаточных деформаций после механической обработки
- 1. 1. Основные положения об образовании остаточных напряжений и деформаций
- 1. 2. Образование остаточных напряжений и деформаций после удаления припуска
- Цель исследований и задачи
- 2. Математический аппарат расчета остаточных деформаций маложестких авиационных деталей
- 2. 1. Дискретное представление геометрического образа обрабатываемой детали
- 2. 2. Остаточные деформации единичного элемента прямоугольной формы без ребер жесткости после фрезерования
- 2. 3. Остаточные деформации единичного элемента треугольной формы после механической обработки
- 2. 4. Расчет результирующей деформации обработанной детали на основе поэлементных деформаций элементов с учетом функции взаимовлияния
- 2. 5. Влияние разгрузки заготовки высверливанием отверстий на величину остаточной деформации детали
- 2. 6. Влияние на остаточные деформации единичного элемента конструктивной особенности в виде отверстия
- Выводы
- 3. Экспериментальные исследования по определению остаточных деформаций маложестких авиационных деталей
- 3. 1. Общие условия проведения экспериментов
- 3. 2. Экспериментальное исследование влияния формы единичного элемента на его остаточные деформации после операции фрезерования
- 3. 3. Экспериментальное исследование влияния ребер жесткости на величину остаточных деформаций единичного элемента после операции фрезерования
- 3. 4. Экспериментальное исследование влияния положения единичного элемента в детали на величину его остаточных деформаций после операции фрезерования
- 3. 5. Экспериментальное исследование влияния последовательности обработки единичных элементов на величину их остаточных деформаций
- 3. 6. Экспериментальное исследование разгрузки заготовки от остаточных напряжений высверливанием отверстий
- Выводы
- 4. Разработка автоматизированной системы расчета поводок обработанной детали
- 4. 1. Структура автоматизированной системы расчета поводок детали после механообработки
- 4. 2. Технологическая база данных автоматизированной системы 111 расчета поводок
- 4. 3. Описание пользовательского интерфейса автоматизированной системы расчета поводок
- 4. 4. Система корректирующих коэффициентов автоматизированной системы расчета поводок
- Выводы
- 5. Практическое использование результатов исследований
- Выводы
Список литературы
- Бабушка И. Численные процессы решения дифференциальных уравнений / И. Бабушка, Э. Витасек, М. Прагер — пер. с англ. М.: Мир, 1969. 368 с.
- Базров Б.М. Основы технологии машиностроения : учеб. для вузов /Б.М. Базров. М.: Машиностроение, 2005. 736 с.
- Барахтенко Е.А. Проблемы адаптации систем инженерного анализа для прогнозирования остаточных напряжений после механообработки / Е. А. Барахтенко // Винеровские чтения: материалы регион, науч.-практ. конф. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007. С. 32−37.
- Бершадский В.Б. Влияние скорости резания и подачи на величину и характер остаточных напряжений при торцевом фрезеровании штамповой стали 5ХНВ / В. Б. Бершадский // Вопросы оптимального резания металлов. Уфа: УАИ, 1972. С. 56−61.
- Биргер И.А. Остаточные напряжения / И. А. Биргер. М.: Машгиз, 1963. 232 с.
- Биргер И.А. Сопротивление материалов : учеб. пособие / И. А. Биргер, P.P. Мавлютов. М.: Наука, 1986. 560 с.
- Бисплингхофф P.JI. Аэроупругость / P.JI. Бисплингхофф, X. Эшли, P.JI. Халфмэн. М.: Изд-во иностр. лит., 1958. 799 с.
- Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов / В. Ф. Бобров. М.: Машиностроение, 1975. 344 с.
- Боли Б. Теория температурных напряжений / Б. Боли, Дж. Уэйнер. — М.: Мир, 1964. 520 с.
- Ботвенко С.И. Точность обработки деталей из легких сплавов на станках с ЧПУ // Материалы 4-й науч.-техн. конф. ИВВАИУ. Иркутск, 1984. Вып.7. С. 19−24.
- Бреббия К. Методы граничных элементов / К. Бреббия, Ж. Теллес, JL Вроубел — пер. с англ. М.: Мир, 1987. 524 с.
- Вагнер Г. О напряжениях в цилиндрической оболочке от сосредоточенных сил / Г. Вагнер, Г. Симон // Исследование прочности тонкостенных конструкций крыла и фюзеляжа: сб. переводов. JL: Оборонгиз, 1938. С. 28−58.
- Вагнер Г. По поводу оболочки как элемента конструкции самолета / Г. Вагнер // Исследование прочности тонкостенных конструкций крыла и фюзеляжа: сб. переводов. Л.: Оборонгиз, 1938. С. 9−27.
- Вишняков Я.Д. Управление остаточными напряжениями в металлах и сплавах / Я. Д. Вишняков, В. Д. Пискарев. М.: Металлургия, 1989. 252 с.
- Вульф A.M. Резание металлов / A.M. Вульф. М.: Госнаучтехиздат, 1963. 428 с.
- Гельфонд А.О. Исчисление конечных разностей / А. О. Гельфонд. — М.: Физматгиз, 1959. 400 с.
- Грановский Г. И. Резание металлов : учеб. для машиностр. и прибо-ростр. спец. вузов / Г. И. Грановский, В. Г. Грановский. М.: Высш. шк., 1985. 304 с.
- Давиденков H.H. Об остаточных напряжениях / H.H. Давиденков // Заводская лаборатория. 1935. № 6. С. 688−693.
- Дейт К.Дж. Введение в системы баз данных : учебник / К.Дж. Дейт — пер. с англ. и ред. К. А. Птицына. 8-е изд. М.: Вильяме, 2005. 1328 с.
- Дель Г. Д. Технологическая механика / Г. Д. Дель. М.: Машиностроение, 1978. 174 с.
- Демидович Б.П. Численные методы анализа. Приближение функций, дифференциальные и интегральные уравнения / Б. П. Демидович, И. А. Марон, Э. З. Шувалова. М.: Наука, 1967. 368 с.
- Динман М.И. С++ Освой на примерах / М. И. Динман. СПб.: БХВ-Петербург, 2006. 384 с.
- Доннелл Л.Г. Балки, пластины и оболочки / Л. Г. Доннелл — пер. Э. И. Григолюка. М.: Наука, 1982. 568 с.
- Жирнов А. Крылатые металлы и сплавы / А. Жирнов // Наука и жизнь: 2007. № 6. С. 36−39.
- Журавлев Д.А. Принцип суперпозиции для учета остаточных напряжений при механообработке / Д. А. Журавлев // Исследования по механике деформируемых сред: сб. науч. тр. Иркутск: Изд-во ИЛИ, 1991. 157 с.
- Журавлев Д.А. Структура матричной модели представления детали / Д. А. Журавлев, С. И. Ключников // Повышение эффективности производства изделия машиностроения: Тематич. сб науч. докл. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 1995. С. 18−20.
- Журавлев Д.А. Функция взаимовлияния для расчета остаточных деформаций изгиба маложестких деталей при механообработке / Д. А. Журавлев, С. И. Ключников //Вестник ИрГТУ. 1998. № 3. С. 86−91.
- Замащиков Ю.И. Остаточные касательные напряжения и остаточные деформации закручивания при обработке резанием / Ю. И. Замащиков // Вопросы технологии машиностроения / Иркут. политехи, ин-т. 1973. Вып. 3. С. 28−33.
- Замащиков Ю.И. Экспресс-метод определения остаточных напряжений в закаленных плитах / Ю. И. Замащиков, С. К. Каргапольцев // Повышение эффективности технических процессов механической обработки. Свердловск, 1990. С. 90−96.
- Зедгинидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем / И. Г. Зедгинидзе. М.: Наука, 1976. 390 с.
- Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике / О. Зенкевич. М.: Мир, 1975. 318 с.
- Иванов И.Э. Учет особенностей метода контрольного объема при адаптации расчетной сетки / И. Э. Иванов, И. А. Крюков // Математическое моделирование. 2001. Т.13, № 1. С. 99−111.
- Иванов С.И. Общий метод определения деформаций детали, вызванных обработкой поверхности / С. И. Иванов, С. А. Букатый // Вестник машиностроения. 1967. № 3. С. 3−6.
- Ильюшин A.A. Пластичность / A.A. Ильюшин. М.: Гостехиздат, 1948. 376 с.
- Исаев A.M. Выбор оптимальной толщины образца при определении остаточных напряжений в поверхностном слое / A.M. Исаев, А. Н. Овсеенко // Вестник машиностроения. 1967. № 8. С. 74−76.
- Каргапольцев С.К. Остаточные деформации при фрезеровании маложестких деталей с подкреплением / С. К. Каргапольцев. Иркутск: Изд-во Вост.-Сиб. ин-та МВД России, 1999. 138 с.
- Каргапольцев С.К. Термические остаточные напряжения в заготовках призматической формы / С. К. Каргапольцев, С. И. Ботвенко // Технологическое и инструментальное обеспечение механообработки: Сб. науч. тр. Иркутск, 1993. С. 9−12.
- Ключников С.И. Использование аппарата корректирующих коэффициентов для повышения точности прогнозирования поводок тонкостенных деталей после механической обработки / С. И. Ключников // Сб.научн.трудов. — Иркутск: ИрГТУ, 1998. С. 42−45.
- Ключников С.И. Моделирование напряженного состояния детали после механической обработки / С. И. Ключников, Е. А. Барахтенко // Вестник ИрГТУ. 2006. № 4(28). С. 69−73.
- Ключников С.И. Система корректирующих коэффициентов автоматизированной системы расчета поводок / С. И. Ключников, Е. А. Барахтенко //Технологическая механика материалов: межвузов, сб. науч. тр. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2009. С. 126−129.
- Ключников С.И. Структура системы автоматизированного управления поводками детали после механической обработки / С. И. Ключников, Е.А. Барахтенко// Вестник ИрГТУ. 2006. № 4(28). С. 16−18.
- Ключников С.И. Технологии управления поводками маложестких крупногабаритных деталей после механообработки / С. И. Ключников, Е. А. Барахтенко // V Международная научно-техническая конференция: сб. ст. Пенза: Приволжский Дом знаний, 2009. С. 38−41.
- Константинов A.C. Напряжения, деформации и трещины в отливках /А.С.Константинов, А. П. Трухов. М.: Машиностроение, 1981. 199 с.
- Кравченко Б.А. Силы, остаточные напряжения и трения при резании металлов / Б. А. Кравченко. Куйбышев, 1962. 179 с.
- Кренке Д. Теория и практика построения баз данных / Д. Кренке. 9-е изд. СПб.: Питер, 2005. 858 с.
- Кувшинский В.В. Фрезерование / В. В. Кувшинский. М.: Машиностроение, 1977. 240 с.
- Кунпман Ж. Численные методы / Ж. Кунпман — под ред. Д. П. Костомарова. М.: Наука, 1979.
- Кутайцева Е.И. Влияние охлаждающей среды на свойства и остаточные напряжения в штамповках, сплавах В95 / Е. И. Кутайцева, О.Г. Сенато-рова // Металловедение и технология легких сплавов. М.: Наука, 1976. С. 7376.
- Лавров С.С. Программирование. Математические основы, средства, теория / С. С. Лавров. СПб.: БХВ-Петербург, 2001. 320с.
- Ладе Р. Экспериментальное определение приведенной ширины плоской обшивки после потери устойчивости от сжатия / Р. Ладе, Г. Вагнер // Исследование прочности тонкостенных конструкций крыла и фюзеляжа: сб. переводов. Л.: Оборонгиз, 1938. С. 59−76.
- Ли К. Основы САПР (САЕ>/САМ/САЕ) / К. Ли. СПб.: Питер, 2004.560 с.
- Лившиц А. В. Прогнозирование локальных остаточных деформаций при проектировании технологического процесса изготовления маложестких деталей : автореф. дис.. канд. техн. наук: 05.02.08 / А. В. Лившиц. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 1999. 16 с.
- Либерти Д. Освой самостоятельно С++ за 24 часа / Д. Либерти, Д. Хорват- пер. с англ. 4-е изд. М.: Изд. дом «Вильяме», 2007. 448 с.
- Лизин В.Т. Проектирование тонкостенных конструкций / В. Т. Лизин, В. А. Пяткин. М.: Машиностроение, 1976. 408 с.
- Локтионова Н.А. Исследование остаточных напряжений в заготовках из высокопрочного алюминиевого сплава системы А1-М§-2п-Си / Н. А. Локтионова, О. Г. Сенаторова, Н. С. Патюшкова // Алюминиевые сплавы. 1968. Вып.5. С. 300−305.
- Мандел Т. Разработка пользовательского интерфейса / Т. Мандел- пер. с англ. М.: ДМК Пресс, 2001. 416 с.
- Мавлютов P.P. Концентрация напряжений в элементах авиационных конструкций / Р. Р. Мавлютов. М.: Наука, 1981. 141 с.
- Маклаков C.B. BPWin и ERwin. CASE-средства разработки информационных систем / C.B. Маклаков. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999. 256 с.
- Маталин A.A. Качество поверхности и эксплуатационные свойства деталей машин / A.A. Маталин. М.: Машгиз, 1956. 118 с.
- Маталин A.A. Коробление тонкостенных деталей в процессе их механической обработки / A.A. Маталин, И. П. Моисеев // Технология и автоматизация машиностроения. Киев: Техника, 1968. Вып.4. С. 47−53.
- Маталин A.A. Технология машиностроения / A.A. Маталин. Л.: Машиностроение, 1985. 496 с.
- Механика сплошных сред в задачах. Т. 1: Теория и задачи / под ред. М. Э. Эглит. М.: Московский лицей, 1996. 396 с.
- Мудров А.Е. Численные методы для ПЭВМ на языках Бейсик, Фортран и Паскаль / А. Е. Мудров. Томск: МП «РАСКО», 1991. 272 с.
- Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел. Т. 1. М.: Мир, 1954. 647 с.
- Овсеенко А.Н. Технологические остаточные деформации маложёстких деталей и методы их снижения / А. Н. Овсеенко // Вестник машиностроения. 1991. № 2. С. 58−61.
- Овсеенко А.Н. Технологические проблемы обеспечения качества поверхностного слоя деталей машин / А. Н. Овсеенко // Инженерный журнал. 2002. № 9. С. 10−12.
- Основы технологии производства воздушно-реактивных двигателей /A.M. Сулима и др. М.: Машиностроение, 1993. 312 с.
- Остаточные напряжения: учеб. пособие / Ж. А. Мрочек и др. Минск: УП «Технопринт», 2003. 352 с.
- Остаточные напряжения в деформируемых твердых телах / Г. Н. Чернышев и др. М.: Наука, 1996. 240 с.
- Подзей А.В. Технологические остаточные напряжения / А.В. Под-зей. М.: Машиностроение, 1973. 180 с.
- Проектирование и реализация баз данных Microsoft SQL Server 2000: учебный курс Microsoft. 3-е изд. СПб.: Питер, 2005. 512 с.
- Проектирование и производство заготовок в машиностроении / под общ. ред. В. М. Плескача. Киев: Выща шк., 1991. 247 с.
- Промптов А.И. Распределение остаточных напряжений в деталях типа пластин с подкреплениями / А. И. Промптов, С. И. Ботвенко // Повышение эффективности технических процессов механической обработки: сб. науч. тр. Иркутск, 1990. С. 82−90.
- Промптов А.И. Остаточные напряжения и деформации при обработке маложестких деталей резанием / А. И. Промптов, Ю. И. Замащиков // Вестник машиностроения. 1975. № 4. С. 42−45.
- Промптов А.И. Технологическая наследственность в образовании остаточных напряжений и деформаций при фрезеровании / А. И. Промптов, Г. П. Козирук // Технология машиностроения и проблемы прочности: сб. науч. тр. Томск: Изд-во ТПИ, 1978. С. 140−143.
- Промптов А.И. Влияние условий обработки на остаточную деформацию детали при торцовом фрезеровании / А. И. Промптов, В. А. Леонов // Исследование металлорежущих станков и процесса резания металлов: сб. ст. Иркутск: Изд-во ИЛИ. 1973. С. 133−137.
- Радченко В.П. Расчет релаксации остаточных напряжений в поверхностно-упрочненном слое цилиндрического изделия в условиях ползучести / В. П. Радченко, М. Н. Саушкин // Вестн. Самар. гос. техн. ун-та. Сер. Физико -математические науки. 2001. № 13. С. 61−73.
- Рычков С.П. MSC. visualNASTRAN для Windows / С. П. Рычков. М.: HT Пресс, 2004. 552 с.
- Сегерлинд JI. Применение метода конечных элементов / Л. Сегер-линд. М.: Мир, 1979. 392 с.
- Соколовский А.П. Научные основы технологии машиностроения / А. П. Соколовский. М.: Машгиз, 1955. 516 с.
- Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности: учебник / Г. С. Варданян и др. M.: АСВ, 1995. 568 с.
- Спиридонов A.A. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов / A.A. Спиридонов. М.: Машиностроение, 1981. 184 с.
- Суслов А.Г. Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей / А. Г. Суслов. М.: Машиностроение, 1987. 208 с.
- Технологические методы повышения качества изготовления и ресурса работы турбинных лопаток / Д. Н. Клауч, А. Н. Овсеенко, Г. Г. Овумян и др. .//Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2008. № 4. С. 49−53.
- Технология изготовления деталей машин T. III-3 / под общ. ред. А. Г. Суслова. М., 2000. 840 с.
- Тимошенко С.П. Теория упругости / С. П. Тимошенко, Дж. Гудьер — пер. М. И. Рейтмана. М.: Наука, 1975. 576 с.
- Трент Е.М. Резание металлов / Е. М. Трент. М.: Машиностроение, 1980. 263 с.
- Упрочнение поверхностей деталей комбинированными способами / А. Г. Бойцов и др. М.: Машиностроение, 1991. 144 с.
- Формалев В.Ф. Численные методы / В. Ф. Формалев, Д.Л. Ревизни-ков. М.: Физматлит, 2004. 400 с.
- Хемминг Р. В. Численные методы, для научных работников и инженеров / Р. В. Хемминг. М.: Наука, 1972. 400 с.
- Численные методы в механике сплошных сред: учеб. пособие. М.: «МАТИ» -РГТУ, 2006. 158 с.
- Шимкович Д.Г. Расчет конструкций в MSC/NASTRAN for Windows / Д. Г. Шимкович. М.: ДМК Пресс, 2003. 448 с.
- Эккель Б. Философия Java / Б. Эккель. 3-е изд.- пер. с англ. СПб.: Питер, 2003. 976 с. (Библиотека программиста).
- Belytschko Т. On Computational Methods for Crashworthines / T. Be-lytschko // Сотр. Struct. 1992. № 42(2). P. 271−279.
- Marusich T. D. Modeling and Simulation of High-Speed Machining / T. D. Marusich, M. Ortiz // J. Num. Meth. Eng. 1995. № 38. P. 675−94.
- Metal Cutting and High Speed Machining edited by / D. Dudzinski et al. / Kluwer Academic // Plenum Publishers. 2002.
- Moufki A. Thermomechanical modeling of cutting and experimental validation / A. Moufki, A. Molinari // Laboratoire de Physique et Mecanique des Materiaux, URA CNRS No. 7554.
- Ritchie R.O. On Macroscopic and Microscopic Analyses for Crack Initiation and Crack Growth Toughness in Ductile Alloys / R. О. Ritchie, A. W. Thompson // Metall. Trans. 1985. 16A. P. 233−247.
- Shirakashi T. Flow stress of low carbon steel at high temperature and strain rate / T. Shirakashi etal. // Bullettin of JSPE. 1983. V.17. P. 167−172.
- Third Wave Systems // AdvantEdge v3.3 Machining Simulation Software. Minneapolis, 2001.