ПРЕДЕЛЬНОЕ ПЛАСТИЧЕСКОЕ ФОРМОИЗМЕНЕНИЕ ТОРООБРАЗНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ, НАГРУЖЕННЫХ ВНУТРЕННИМ ДАВЛЕНИЕМ
Аннотация
Дана краткая характеристика трех используемых в рамках статьи вычислительных моделей, ориентированных на решение задач о больших пластических деформациях тонкостенных металлических конструкций, находящихся под действием внутреннего давления. Отмеченный набор моделей включает в себя оболочечную безмоментную жесткопластическую конечно-элементную модель и две твердотельные упругопластические конечно-элементные модели, которые предназначены для решения задач о больших пластических деформациях в осесимметричной и трехмерной постановках. Надежность получаемого при этом численного решения рассматриваемой задачи о предельном пластическом формоизменении устанавливается по факту согласованности результатов расчетов на основе двух (альтернативных) из отмеченных трех моделей. Закон упрочнения высокопластичного материала принимаемой к рассмотрению конструкции определяется в рамках расчетно-аналитического подхода, основанного на использовании стандартных механических характеристик этого материала: предела прочности, предела текучести и равномерного удлинения. Излагаются результаты выполненных расчетно-экспериментальных исследований по предельному пластическому формоизменению конструкции, изготовленной с применением аддитивных технологий, содержащей элемент в виде торообразной (с двумя полостями) оболочки, подверженной действию большой величины внутреннего давления. Отмечается хорошее согласование с экспериментом как зон начала разрушения конструкции, так и получаемых при этом расчетных прогнозов по предельным значениям приложенного давления. Таким образом, подтверждена корректность предложенных вычислительных моделей и истинной диаграммы деформирования стали, используемой в аддитивном производстве, построенной на основе расчетно-аналитического подхода. Полученные результаты свидетельствуют о возможности проведения оценки запаса прочности подобных конструкций в рамках предложенного В.И. Феодосьевым подхода, опирающегося на получаемый описанным способом расчетный прогноз по предельному значению приложенной нагрузки.
