Контактна взаємодія тіл близької форми за малого збурення розподілу початкового зазору

Abstract

У роботі на розвиток попередніх досліджень побудована модель контактної взаємодії тіл близької форми. Розглядається контакт у системі «пуансон – матеріал, що штампується – матриця». Між матеріалом, що штампується, та матрицею задано зазор, який змінюється за коловою координатою. Визначено закономірності зміни контактного тиску та контактних областей за варіювання закону розподілу початкового зазору. Також визначено вплив рівня навантажень на ці параметри. Зокрема, здійснено аналіз впливу кількості хвиль у розподілі початкового зазору у коловому напрямку на характер розподілу областей контакту та контактного тиску. Установлено, що за малого рівня навантажень реалізується суттєва нерівномірність розподілу контактного тиску за коловою координатою. Надалі зі зростанням рівня навантажень ця нерівномірність знижується. Розподіл контактного тиску при цьому прагне до випадку контакту із номінально співпадаючими поверхнями матриці та матеріалу, що штампується, тобто за нульового зазору. Таким чином, розроблено аналітично-чисельний метод дослідження контактної взаємодії тіл близької форми за малого збурення розподілу початкового зазору. Також установлені закономірності впливу конструктивних і технологічних параметрів на контактну взаємодію цих тіл на прикладі елементів штампового оснащення.

In this work, on the development of previous research, a model of contact interaction of similar shape bodies is built. Contact in the system "punch- stamped material - matrix" is considered. A gap is set between the material to be stamped and the matrix, which varies in circular coordinate. The regularities of the change of contact pressure and contact areas with variation of the law of distribution of the initial gap are determined. The influence of the load level on these parameters is also determined. In particular, the analysis of the influence of the number of waves in the distribution of the initial gap in the circular direction on the nature of the distribution of contact areas and contact pressure. It is established that at low level of loads significant non-uniformity of the contact pressure distribution along the circular coordinate is realized. In the future, with increasing load levels, this unevenness decreases. The distribution of contact pressure tends to the case of contact with nominally coincident surfaces of the matrix and the material to be stamped, i.e. at zero gap. Thus, an analytical-numerical method for studying the contact interaction of closely shaped bodies with low perturbation of the initial gap distribution has been developed. Regularities of influence of constructive and technological parameters on contact interaction of these bodies on an example of elements of stamp equipment are also established.