уретана. Для полиуретана ЭЛАСТА-101Т (ТУ 2224-001-4513 0869-03)
С
0
= 2
,
5
МПа и
С
1
= 4
,
5
МПа, плотность полиуретана составляет
1700. . . 2000 кг/м
3
[1].
Во-вторых, в расчете необходимо моделировать разрушение ма-
териала заготовки. Из литературных источников известно, что наи-
более целесообразным подходом к изучению процессов разрушения
материалов при обработке давлением считается феноменологический
критерий накопления повреждений Колмогорова [2]. Для описания
процессов разрушения необходимо знать диаграмму пластичности ма-
териала, которая связывает предельную деформацию сдвига с жест-
костью напряженного состояния, коэффициентами напряженного со-
стояния (коэффициентами Лодэ) и температурой. При моделировании
процессов обработки металлов давлением в каждый момент време-
ни по диаграмме пластичности вычисляется предельная деформация
сдвига, затем она суммируется с накопленной к этому времени дефор-
мацией и определяется, исчерпал ли пластичность элемент материала,
или нет. В этом случае удается также учесть историю нагружения.
В среде LS-DYNA единственной моделью материала, учитывающей
критерий разрушения Колмогорова, является модель Джонсона–Кука
(модель материала № 15 по классификации материалов Ls-Dyna —
*Mat_Johnson_Cook) [1].
При решении задачи было принято, что температура в течение про-
цесса вырубки не меняется, а деформация осуществляется с неболь-
шими скоростями. Эти допущения позволили использовать билиней-
ную изотропную упругопластическую модель для описания поведения
материала заготовки при деформировании (рис. 3,
а
) со следующими
механическими характеристиками: предел текучести
σ
т
= 30
МПа;
модуль упругости первого рода
Е
= 1
,
0
·
10
5
МПа; модуль упроч-
нения
Е
y
= 110
МПа; коэффициентПуассона
ν
= 0
,
31
; плотность
ρ
= 2710
кг/м
3
. Диаграмма пластичности алюминиевого сплава АД-1
приведена на рис. 3,
б
.
Результаты решения в виде четырех основных этапов разделения
тонколистового металла полиуретаном приведены на рис. 4.
В моментвремени
t
= 0
,
012
с (рис. 4,
а
) начинается внедрение ре-
жущей кромки в материал заготовки и формируется очаг пластической
деформации. В моментвремени
t
= 0
,
017
с (рис. 4,
б
) развивается пла-
стический сдвиг в заготовке. К моменту времени
t
= 0
,
023
с (рис. 4,
в
)
напряжение пластического сдвига достигает максимального значения
и зарождаются трещины, после чего при
t
= 0
,
024
с (рис. 4,
г
) проис-
ходитокончательное разрушение заготовки (скол).
На рис. 5 показаны поля распределения максимальных касатель-
ных и эквивалентных напряжений в листовой заготовке в различные
моменты времени.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 4 71