Моделювання, оптимізація й проектування технологічних процесів механічної обробки полімерних композиційних матеріалів

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.02.08 – технологія машинобудування. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертацію присвячено розвитку технології механічної обробки полімерних композиційних матеріалів. Використовуючи досягнення механіки руйнування і контактного руйнування розроблено теорію різання волокон (джгутів) при механічній обробці волокнистих полімерних матеріалів. Побудовано математична модель на базі метода граничних елементів і лінійної механіки руйнування. Отримані закономірності розподілу напружень в контакті вершини інструменту з крихким матеріалом в залежності від геометричних параметрів інструменту та технологічних параметрів обробки. З позицій механіки руйнування надано залежність спрямованого руйнування від режимів різання і їх вплив на ефективність процесу обробки. Розроблено принципи призначення інструменту і вплив марки матеріалу у та його геометричних параметрів на стійкість. Запропоновано модель прогнозування фактору розшарування при свердлінні ПКМ. Досліджено вплив складу ПКМ і напрямку армування на якість просвердлених отворів. Проведено систематизацію відомих емпіричних залежностей силових факторів і фактору розшарування при обробці різних видів ПКМ різними типами інструментів. Сформульовано задачі оптимізації при механічній обробці, які рішаються методом "рою частинок" і "сірого реляційного аналізу". Створено математичне забезпечення щодо вибору оптимальних режимів обробки ПКМ.