Модель урахування релаксації напружень у металі при гарячому деформуванні

Abstract

На основі реологічної моделі Максвелла отримано аналітичний зв'язок між компонентами напружень і швидкостями деформацій для скінчено-елементного моделювання гарячої пластичної деформації. Ця модель враховує процеси зміцнення і релаксації напружень в металі при високих температурах без додаткових ітераційних процедур. В результаті кількість розрахунків знизилася в 2...3 рази і підвищилася точність скінчено-елементних обчислень. Був розроблений програмний продукт на основі МСЕ. Теоретичні результати зміни координатних сіток відрізняються на 3...5 % від експериментальних даних.

Analytical relationship between stress and strain rate for finite element simulation of hot plastic deformation based on Maxwell rheological model is obtained. The matrix of elastic-viscous characteristics of material to estimate stiffness of finite element during simulation of hot deformation processes by finite element method was determined. This relationship takes into account the hardening and softening processes in the metal at high temperatures without additional iteration procedures. In result the numbers of calculations are decreased to 2…3 times and improved the precision of finite element computation. This model has high precision with experimental data of metal rheology during hot deformation. The software product based on finite element method was designed. The test problems were solved: upsetting and drawing of the cylindrical workpieces. The comparison of experimental and theoretical deformed coordinate meshes at identical condition of deformation in the different sections of workpieces was made. Determined theoretical results of coordinate changing mesh differ to 3…5 % from experimental data.