Speaker
Description
Изобретение В. И. Одинокова [1] положило начало циклу экспериментальных и теоретических работ по исследованию совмещенных процессов литья и деформирования металлов в заданный профиль, реализованных конструктивно в одном устройстве в виде кристаллизатора с подвижными стенками, приводимыми в движение эксцентриковыми валами. В настоящей работе представлено теоретическое исследование процесса деформирования алюминиевого сплава на литейно-ковочном модуле вертикального типа новой конструкции [2]. В отличие от устройства [1], новая модификация содержит только один подвижный боковой боек, а второй заменен на неподвижную водоохлаждаемую плиту.
Решение задачи о деформировании металла производится в два этапа. На первом этапе решается задача теплопроводности, на втором этапе – задача об определении напряженно-деформированного состояния с учетом найденного поля температур.
Поведение материала полагается вязкопластическим, механические свойства зависят от температуры. Учитывается, что в зависимости от температуры, металл может находиться в жидком или твердом фазовом состоянии. Математическая модель описана в работе [3]. На границах контакта металла с оснасткой выполняется теплообмен, учитывается контактное трение.
Алгоритм решения задачи предполагает разбиение цикла поворота эксцентрикового вала на определенное количество шагов; шаг по времени соответствует углу поворота бойка. Расчетная область разбивается системой ортогональных поверхностей на элементы конечных размеров; для каждого элемента система модельных соотношений записывается в разностном виде и решается по разработанному алгоритму [4] с учетом граничных условий.
В результате проведенных вычислительных экспериментов были получены поля распределения температуры, напряжений и деформаций в области деформирования металла.
