Математическое моделирование и оптимизация процессов деформирования материалов при обработке давлением тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.02.04, доктор физико-математических наук Логашина, Ирина Валентиновна

• Логашина, Ирина Валентиновна
• доктор физико-математических наук
• 2007

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Логашина, Ирина Валентиновна

Введение.-.

1. Проблемы математического моделирования при проектировании технологических процессов.

1.1. Методы решения краевых задач в обработке металлов давлением

1.2. Современное развитие технологии прокатки

1.3. Основы технологии штамповки

1.4. САБ/САМ/СЛЕ системы

1.5. Методы автоматической генерации конечно-элементной сетки.

2. Методика расчета напряженно-деформированного состояния.

2.1. Математическая модель формоизменения.

2.2. Метод конечных элементов. Основные соотношения

2.2.1. Обобщенная плоская задача—

2.2.2. Осесимметричная задача«.

2.3. Горячая деформация

2.3.1. Конечноэлементная аппроксимация температурной задачи

2.3.2. Моделирование плоских температурных полей.

2.3.3. Моделирование осесимметричных температурных полей

2.3.4. Реализуемые типы температурных граничных условий.

2.4. Контактное взаимодействие и его реализация

2.4.1. Основные соотношения, моделирующие контактное взаимодействие.

2.4.2. Реализация условий трения

2.5. Оценка возможных разрушений

2.6. Аппроксимация механических свойств металлов и сплавов при горячей обработке давлением

3. Математическое моделирование горячего формоизменения материалов при листовой прокатке.

3.1 Задание параметров полосы и валков. Установка начального положения

3.2. Контактное взаимодействие полосы с валком.

3.2.1. Определение нейтрального сечения

3.2.2. Силы, действующие на валки, и момент прокатки

3.2.3. Расчет возможных разрушений при листовой прокатке.

3.3. Проверка работоспособности математической модели.

3.3.1. Сравнительный анализ расчетов и аналитических формул.

3.3.2. Сравнительный анализ расчетов и результатов работы реального прокатного стана

4. Методика расчета деформационных и энергосиловых параметров прокатки сортовых профилей.—.—

4.1. Основные допущения, принимаемые при физической постановке задачи сортовой прокатки.

4.2. Алгоритм построения пространственного напряженно-деформированного состояния для элемента очага деформации.

4.3. Факторы, влияющие на процесс прокатки в калибрах.

4.3.1. Вычисление нейтрального сечения-------------------—

4.3.2. Учет подпора со стороны соседних сечений

4.3.3. Определение координаты точки захвата металла валками.

4.3.4. Вычисление скоростей движения точек контактной поверхности с учетом пошагового изменения контура.

4.3.5. Вычисление продольной скорости сечений полосы.

4.3.6. Определение усилия и момента прокатки.

4.4. Моделирование и анализ процесса прокатки в калибрах.

4.4.1. Сравнительный анализ расчетных и экспериментальных показателей формоизменения при прокатке в гладких валках, полученных на лабораторном стане МГМИ.

4.4.2. Оценка адекватности модели реальному процессу на основе экспериментально- промышленных данных о сортовой прокатке

4.4.3. Сравнение результатов 2,50 анализа и трехмерного анализа прокатки в калибрах

4.5. Примеры применения компьютерных прогнозов

4.5.1. Усовершенствование промышленных калибровок.

4.5.2. Экспертное опробование и оценка эффективности использования системы имитационного моделирования в промышленных условиях

5. Имитационное моделирование и оптимизация технологии производства подшипниковых колец.

5.1. Моделирование получения башенных поковок подшипниковых колец

5.1.1. Расчет течения металла при штамповке башенных поковок.-.

5.1.2. Расчет термонапряженного состояния штамповой оснастки при получении башенной поковки

5.1.3. Варианты усовершенствования технологического процесса получения башенных поковок.

5.2. Повышение эффективности подшипникового производства.

5.2.1. Построение приближения к решению задачи о развороте заготовки-шайбы в кольцо —

5.2.2. Компьютерная реализация алгоритма расчета предварительных размеров шайб и колец для технологической операции разворота.—

5.3. Расчет технологических параметров, обеспечивающих бездефектное получение подшипниковые кольца.

5.3.1. Отличительные особенности производства поковок по новой технологии и алгоритм поиска решения.

5.3.2. Автоматизация расчета формы пуансона и матрицы при подготовке данных компьютерного моделирования

5.4. Расчет и экспериментальная штамповка с разворотом подшипникового кольца 203.

5.4.1. Анализ влияния «угла атаки» на пуансоне на процесс разворота и выбор параметров заготовки

5.4.2. Опытная штамповка поковки по результатам теоретического анализа

5.4.3. Моделирование получения колец из шайб переменного сечения-------------------------------------—

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Математическое моделирование и оптимизация процессов деформирования материалов при обработке давлением»

Технический уровень предприятий машиностроительной промышленности во многом определяется научно-техническим уровнем кузнечно-штамповочного и прокатного производства. Из-за возрастающей потребности промышленности в изделиях высокой точности и качества, к технологиям и оборудованию обработки металлов давлением (ОМД) предъявляются все более высокие требования.

Как известно, правильно выбранная и достаточно точно рассчитанная калибровка валков позволяет значительно повысить эффективность формоизменения прокатываемой полосы на каждом этапе превращения ее. из заготовки в готовый профиль. Отсюда вполне естественно стремление многих исследователей разработать методы и математические модели, наиболее адекватно отражающие все термомеханические и физические процессы, протекающие в полосе, прокатываемой в некоторой системе калибров.

В условиях современного рынка и жесткой конкуренции важное место принадлежит расширению и совершенствованию профильного и марочного сортамента проката и повышению его качества, наиболее полному использованию возможностей установленного на производстве оборудования. Все чаще возникает необходимость в производстве малых партий проката, новых для отечественных прокатных цехов, требующих модернизации существующих и разработки новых калибровок валков. Экспериментальные исследования в этой области очень дорогостоящи, и не всегда возможны в производственных условиях. Значительная трудоемкость таких исследований и недостаточная полнота имеющихся в литературе экспериментальных данных по прокатке в калибрах замедляет и делает более дорогой разработку новых технологических процессов и усовершенствование существующих. В этих условиях приоритетным является создание простых и достаточно точных моделей, учитывающих возможности современной мобильной и недорогой вычислительной техники, квалификацию ее пользователей и другие экономические, организационные и технические требования. Необходимость решения задач АСУТП также ставит вопрос о разработке достаточно быстрых алгоритмов количественной оценки параметров формоизменения.

С другой стороны, одна из основных проблем промышленного производства серийных товаров - это его эффективность и последующая утилизация отходов. Причем, чем выше общий уровень производства, тем больше проблем с экономией сырья, с повышением коэффициента использования металла. Появляются и экологические проблемы переработки и утилизации отходов производства. Наиболее остро эта проблема стоит перед металлоемкими отраслями, такими как штамповочное производство заготовок под подшипниковые кольца. И, конечно, разработка таких технологий, при которых в процессе утилизации отходов удается осуществить прямое получение полезного продукта, без какой-либо промежуточной переработки - наиболее эффективно. Именно к таким процессам можно отнести и процесс многопереходной штамповки, при котором очень важно получить поковку заданной конфигурации без зажимов, прострелов и других скрытых дефектов, развитие которых бывает достаточно трудно предусмотреть, тем более, если образование их на текущем переходе обусловлено ошибкой в форме штампов на предыдущем переходе. Сюда же можно отнести и процесс штамповки с последующей операцией разворота для получения подшипниковых колец из ранее утилизируемого дискового отхода.

Разрабатывать и оптимизировать такие технологии можно только с использованием имитационных моделей технологических процессов, представляющих собой сложные нелинейные физико-механические системы. Реализация таких систем на компьютере и включение их в глобальную систему САПР позволит существенно сократить, а иногда и исключить дорогостоящие лабораторные и производственные испытания, сократить сроки подготовки и внедрения технологических процессов в производство, оценить безопасность и износостойкость оборудования.

Все вышеизложенное свидетельствует о том. что математическое моделирование процессов горячей штамповки и прокатки требует дальнейшего усовершенствования. И решение этой проблемы невозможно без создания соответствующих компьютерных систем проектирования ответственных элементов техпроцессов, основанных на применении методов механики сплошной среды, приемах и алгоритмах, позволяющих прогнозировать напряженное состояние деформируемого материала при обработке его давлением.

Поэтому разработка и дальнейшее усовершенствование методов, быстрых алгоритмов и вычислительных систем, предназначенных для проектирования и оптимизации технологических процессов горячей обработки давлением материалов, является актуальной и важной научно-технической проблемой.

Основные цели и задачи исследований

На основе современных математических методов и компьютерных технологий численного моделирования физико-механических процессов деформирования твердого тела, разработать научные основы и методику прогнозирования формоизменения металла при прокатке и штамповке. Разработать и реализовать на персональных компьютерах вычислительную систему, позволяющую давать научно-обоснованные рекомендации по проектированию названных технологических процессов. Внедрить разработанные системы в производственную практику.

Для достижения указанных целей решались следующие задачи: С использованием методов механики сплошной среды, компьютерного проектирования и идей полуаналитического метода конечных элементов, разработать математическую модель объемного течения металла и быстродействующий алгоритм расчета напряженно-деформированного состояния (НДС) в очаге деформации при прокатке на гладкой бочке и в калибрах.

Разработать математические модели, достаточно адекватно описывающие формоизменение металла при штамповке, а также позволяющие оценить характеристики НДС, в штамповом инструменте и оснастке.

Разработать алгоритмы и программное обеспечение, позволяющее эффективно, в интерактивном режиме анализировать процессы штамповки и прокатки, и на этой основе модернизировать существующие технологические процессы и разрабатывать новые.

С использованием разработанных моделей выполнить комплекс расчетных экспериментов и провести сравнительный анализ результатов с параметрами действующих калибровок валков, кузнечных линий и данными лабораторных исследований, а также с результатами, полученными при использовании вычислительных систем зарубежными исследователями и опубликованными в технической литературе. Оценить достоверность получаемых расчетных результатов.

Разработать методику анализа, поиска и уточнения формы промежуточных калибров при расчете вытяжных систем, обеспечивающих качество готового проката и экономию энергоресурсов.

Разработать концептуальные рекомендации по подходу к проектированию технологических процессов многопереходной штамповки с использованием предлагаемого аппарата вычислительных систем.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе рассматриваются проблемы, стоящие перед предприятиями машиностроительного комплекса в современных условиях, и предлагаются мероприятия, без внедрения которых, предприятиям не выйти на мировой уровень развития производственного процесса.

Дан обзор существующих методов решения краевых задач механики континуума применительно к процессам обработки материалов давлением.

В истории развития процесса прокатки рассмотрены основные методы моделирования и подходы к созданию процессов листовой прокатки и прокатки в калибрах.

В этой главе рассмотрена еще одна отрасль обработки материалов давлением - кузнечно-штамповочное производство.

Стать конкурентоспособными в бизнесе нельзя без внедрения информационных технологий, использования САЬБ-технологий поддержки жизненного цикла изделия, повышения качества производства. Дан краткий обзор зарубежных и отечественных систем автоматизированного проектирования, технической подготовки производства и инженерного анализа. Подробно обсуждается применение метода конечных элементов в инженерном анализе и связанные с этим проблемы разработки программ автоматической генерации конечно-элементной сетки. Представлены основные методы построения геометрических моделей.

Во второй главе представлена методика расчета напряженно-деформированного состояния обрабатываемой давлением сплошной среды. Описана постановка задачи формоизменения горячего однородного изотропного сжимаемого материала, обладающего скоростной чувствительностью с рассчитываемыми граничными условиями на заранее неизвестной границе. Обосновывается применение конечно-элементной аппроксимации при моделировании и анализе технологического процесса прокатки и штамповки. В этой главе кратко изложена теория разрушения металла. Рассмотрено влияние термического воздействия на металл. Обсуждается влияние удельной силы трения на усилия контактирования, качество изделия, на экономические показатели процесса, надежность и ресурс технологического оборудования. Разобраны способы представления физических свойств деформируемого материала.

Третья глава посвящена разработке математической модели горячего формоизменения материалов при листовой прокатке и созданию вычислительного комплекса SPLEN(Rolling) для моделирования напряженно-деформированного состояния полосы проката. Дано описание основных параметров, характеризующих процесс прокатки металла (вытяжка, длина дуги и угол захвата полосы, нейтральное сечение). Рассмотрено условие влияния величины трения на захват металла валками. Представлена схема действия на металл различных сил со стороны валка. Приведены различные формулы для определения положения нейтрального

Представлены результаты расчета возможности разрушения при листовой прокатке.

Для моделирования процесса горячей листовой прокатки была разработана вычислительная система SPLEN(Rolling). Для оценки эффективности работы вычислительной системы произведены расчеты для различных технологических режимов прокатки. Для анализа достоверности полученных технологических прогнозов произведены сравнения с расчетами по аналитическим формулам и с данными работы реального прокатного стана.

В четвертой главе рассмотрен еще один технологический процесс -процесс деформирования металла при прокатке в калибрах. Описан алгоритм построения пространственного напряженно-деформированного состояния для элемента очага деформации, нахождения нейтрального сечения, учета подпора со стороны соседних сечений, определения координат точки захвата металла калибрами, определения продольной скорости сечений полосы, определения усилия и момента прокатки. Приведена проверка достоверности результатов по экспериментально-промышленным данным о сортовой прокатке. Сравнивались результаты расчета пакетом SPLEN(Caliber) с результатами трехмерной модели прокатки в калибрах, реализованной в пакете SHPROL. Используя вычислительный комплекс SPLEN(Caliber), были рассчитаны и даны рекомендации по усовершенствованию промышленных калибровок валков на сортопрокатном стане завода «Серп и Молот».

Пятая глава посвящена процессу штамповки, моделированию и оптимизации технологии производства подшипниковых колец. Рассмотрен традиционный процесс получения подшипниковых колец из башенных поковок. Представлены результаты моделирования штамповки башенных поковок в условиях Волжского подшипникового завода. Проведено сравнение изотермической и неизотермической моделей штамповки. По результатам моделирования предложено усовершенствование профиля штамповой оснастки.

Рассмотрен процесс новой малоотходной технологии производства подшипникового кольца путем разворота шайбы, полученной из дискового отхода. Выведены формулы для ориентировочного расчета размеров кольца по заданным размерам исходной шайбы, а также формулы для обратной задачи. Созданы программы для автоматизации данного предварительного расчета, которые позволяют получить профили пуансона и матрицы.

Процесс получения из шайбы подшипникового кольца смоделирован в вычислительной системе SPLEN(Rotation). Были проанализированы результаты математического моделирования получения кольца 203.01, даны размеры исходной заготовки и рекомендации по проектированию штамповой оснастки. Результаты опытной штамповки на Курском подшипниковом заводе показали хорошее соответствие прогнозов по формоизменению металла реальному формоизменению.

Таким образом, в результате проведенных исследований впервые были получены следующие результаты

Разработаны математические модели, методики и алгоритмы решения задач о формоизменении материалов с преобладающей скоростной чувствительностью в условиях переменной и падающей скорости хода деформирующего инструмента, с учетом контактного взаимодействия на изменяющейся во времени и неизвестной заранее границе при реализации технологических операций прокатки, штамповки и операции разворота заготовки-шайбы в конечное изделие.

Разработана модификация полуаналитического метода конечных элементов для решения объемной задачи прокатки и алгоритм построения пространственного напряженно-деформированного состояния полосы в очаге деформации при установившемся режиме прокатки на гладкой бочке и в калибрах.

Разработана компьютерная система имитационного моделирования прокатки, позволяющая осуществлять целенаправленный, научно обоснованный поиск рациональных технологических параметров процесса, а также форм и размеров полосы и калибров.

На основе проведенного анализа и расчетов объемной штамповки, разработаны инженерные методики и получен ряд практических рекомендаций по рациональному выбору форм заготовок, по конфигурации пуансонов и матриц штампов для получения при многопереходной штамповке конечного изделия прогнозируемой формы в соответствии с требованиями промышленного производства.

Разработана концепция компьютерного проектирования технологических процессов горячей обработки металлов давлением на примере использования вычислительного комплекса БРЬЕЫ.

Практическая значимость выполненных исследований

Разработан комплекс вычислительных программ для компьютерного моделирования и исследования процессов прокатки в гладких валках и прокатки в вытяжных калибрах в широком диапазоне конструктивных и технологических параметров, дающий возможность существенно сократить количество трудоемких промышленных экспериментов, ускорить разработку рациональных технологических режимов, включая калибровки валков.

Разработаны методика анализа калибровки валков и алгоритмы поиска и уточнения форм промежуточных калибров.

Разработаны модификации вычислительного комплекса для имитационного моделирования процессов горячей многопереходной штамповки на кривошипно-ползунном исполнительном механизме.

Для осуществления внедрения в производство металло- и энергосберегающей технологии переработки отходов подшипниковой промышленности, разработана специальная модификация вычислительной системы для расчетов рациональных технологических параметров при модернизации технологических режимов горячей штамповки подшипниковых колец методом разворота, а также для оценки функциональных характеристик штамповой оснастки.

Вычислительные системы серии БРЬЕЫ в настоящее время установлены и используются в учебном процессе и научных исследованиях Московского государственного института стали и сплавов. МГТУ им. Н.Баумана, Московского государственного института электроники и математики для подготовки специалистов в области технологии и математического моделирования. расчетов термонапряженно-деформированного локально-однородного упругопластического состояния тяжело нагруженных деталей металлургических машин и оптимизации параметров технологических процессов прокатки и штамповки.

Реализация в промышленности

В отделении прессовых машин ВНИИМЕТМАШ (лаборатория прессования) внедрен программный пакет БРЬЕЫ, используемый для проектирования систем управления приводами кузнечно-прессового оборудования для процессов - горячего изотермического деформирования. Внедрение программного продукта в проектные и технологические работы позволило существенно сократить рутинность проектных работ, сократить их сроки и повысить их качество (1992г.).

В качестве основного элемента САПР внедрен вычислительный комплекс 8РЬЕМ(Подшипник) на заводах Межреспубликанского концерна «Подшипник». Эксплуатация вычислительного комплекса позволила модернизировать и разработать новые технологические режимы горячей штамповки подшипниковых колец и башенных поковок применительно к линиям Л-309 и Л-234., кривошипному и гидравлическому кузнечно-прессовому оборудованию (1994г.).

Внедрен в производство на Казанском моторостроительном ПО вычислительный комплекс БРЬЕЫ для формообразования деталей типа дисков, колец, шестерен с использованием метода конечных элементов. Внедрение работы позволило в 3-4 раза сократить трудоемкость инженерного труда, на 15-20% уменьшить затраты на инструмент, электроэнергию, повысить качество деталей за счет ликвидации возможного брака (1995г.).

Выполнены работы по автоматизации расчетов в подсистеме САПР ТП, предназначенной для имитационного моделирования и проектирования технологических процессов штамповки на АПЗ-20 (г.Курск). Внедрен вычислительный комплекс БРЬЕЫ (Подшипник), предназначенный для анализа технологических процессов изотермической штамповки (1998г.). Внедрен вычислительный комплекс 8РЬЕЫ(Разворот), предназначенный для анализа технологических процессов изотермической штамповки подшипниковых колец с применением операции разворота из дисковых отходов. Комплекс мероприятий, связанный с внедрением 5РЬЕЫ(Разворот), позволил повысить КИМ при изготовлении колец подшипников в различных случаях с 0,4-0,5 до 0,65-0,70 (1998г.).

На заводе «Серп и Молот» внедрена вычислительная система SPLEN(Rolling), предназначенная для имитационного моделирования промышленной калибровки валков на сортопрокатном стане 320/250 для прокатки полосовой стали размером 18x36мм. из стали Ст35 (1998г.).

На ОАО «ВПЗ-15» (г.Волжский) внедрен вычислительный комплекс имитационного моделирования процесса штамповки, как подсистемы САПР, применительно к J1-309. Промышленная эксплуатация комплекса позволила сократить сроки разработки и внедрения новых технологических процессов штамповки, усовершенствовать существующие элементы технологии, повысить качество поковок, значительно снизить выход брака (1999г.).

Опытно-промышленное опробование системы выполнено в калибровочном бюро АО «Магнитогорский металлургический комбинат» (АО «ММК») на действующих калибровках сортовых станов 500, 300-2, 250-1 и проволочного стана 250-2 АО «ММК». Полученные результаты расчета обладают высокой степенью достоверности, а пользовательский интерфейс и графические возможности представления результатов удобны пользователю. Вычислительная система была использована при разработке и совершенствовании калибровок на сортопрокатных станах АО «ММК». (2005г.)

Апробация работы

Материалы диссертации доложены и обсуждены на:

4-ой Всесоюзной научно-технической конференции по «Сверхпластичности металлов», Уфа. 1989:

Всероссийской конференции «Математическое моделирование технологических процессов обработки металлов давлением». Пермь. 1990:

Международном Советско-китайском семинаре по кузнечно-штамповочному производству, Воронеж, 1990;

Международной конференции по сверхпластичности 1С8АМ-94. Москва, 1994;

Международном семинаре «Современные проблемы прочности». В.Новгород, 1999;

Международной конференции и Российской научной школе «Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий», Сочи, 2001, 2002;

XXXVIII семинаре «Актуальные проблемы прочности», Санкт-Петербург. 2001;

Международной научно-технической конференции «Высокие технологии в машиностроении». Самара, 2002;

Российской научно-технической конференции «Авиакосмические технологии». Воронеж, 2003,2004,2005,2006;

МНТК «Фундаментальные и прикладные вопросы механики», Хабаровск, 2003;

2-ой международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности». Санкт-Петербург. 2006.

А также неоднократно (2001-2006) докладывались на межвузовском научно-техническом семинаре «Математическое моделирование физико-механических систем и процессов обработки металлов давлением», проводимом при кафедре «Математическое моделирование» Московского государственного института электроники и математики (МИЭМ) и на семинарах лаборатории ДСПМ Московского государственного института стали и сплавов (МИСиС).

Основные положения, выносимые на защиту. включают совокупность представлений, направленных на идентификацию влияния технологических параметров и фактов на качество изделий, получаемых при штамповке и прокатке в калибрах; математические модели и методики, полученные по результатам комплексных исследований в области обработки металлов давлением при штамповке и прокатке; методологию выработки управляющих воздействий на режимы деформирования с целью повышения качества изделий и эффективности их производства, а также результаты практической реализации указанных научных разработок.

Автор считает своим долгом выразить глубокую благодарность профессору Е.Н.Чумаченко, многолетнее сотрудничество с которым способствовало получению научных знаний и опыта, и определило направленность исследований. Автор выражает искреннюю признательность Макаровой Л.Т., Машковой Н.Н. Печенкину Д.В. научные и прикладные работы которых позволили расширить круг применения идей и решений, предложенных в данной диссертации. Автор благодарит коллективы центральной технологической лаборатории Курского подшипникового завода, сортопрокатного цеха завода «Серп и Молот», калибровочного бюро АО «ММК» за помощь при выполнении работы.

Заключение диссертации по теме «Механика деформируемого твердого тела», Логашина, Ирина Валентиновна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Настоящая работа направлена на изыскание возможных путей повышения технологической эффективности и научного обоснования закономерностей: кинематики течения металла при плоском, осесимметричном и пространственном деформированном состоянии, влияния формы и геометрических параметров деформирующего инструмента, степени обжатия, рабочего хода, условий трения на контактной поверхности и температуры на распределение локальных деформаций, напряжений и скоростей деформаций. регулирования формоизменения металла при обработке его давлением в процессах многолереходной штамповки, прокатки в калибрах и штамповки с использованием операции разворота, регулирования и оптимизации энергосиловых параметров при разработке и усовершенствовании названных технологий обработки металлов давлением.

Сочетание теоретических и экспериментальных исследований позволило дать научное обоснование рекомендаций по выбору рациональных деформационных режимов воздействия рабочим инструментом на заготовку, разработать наиболее эффективные технологические процессы.

Математическое моделирование и экспериментальные исследования процессов штамповки и прокатки, разработанные методики проектирования технологических режимов, позволяют, на основе анализа напряженно-деформированного состояния заготовки на протяжении всего процесса деформирования, рассчитывать оптимальную форму гравюр переходных штампов и калибров валковых систем, а также рациональные режимы деформирования для обеспечения повышенного качества изделий, снижения энергосиловых затрат и повышения производительности процессов.

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования и их анализ позволяют сформулировать следующие результаты и выводы:

1. На основе математической модели нелинейно вязкой сжимаемой среды разработан устойчивый, быстро сходящийся алгоритм решения задач течения материалов с повышенной скоростной чувствительностью под действием нагрузки. Разработан эффективный метод реализации законов контактного трения в процессах формоизменения материалов, рассчитываемых с помощью метода конечных элементов, применительно к изменяющимся во времени неоднозначным границам.

2. Разработана серия пакетов программ БРЬЕЫ, предназначенная для расчетов формоизменения материалов под действием нагрузки, полей напряжений и деформаций в процессе деформирования, определения основных технологических факторов, рациональных с точки зрения производительности, энергоемкости, качества получаемых изделий, а также прочностных характеристик конструкций и штамповой оснастки. Установлено, что высокий уровень автоматизации подготовки данных для расчетов методом конечных элементов позволяет пользоваться пакетами серии БРЬЕЫ непосредственно конструкторам и разработчикам технологических процессов.

3. Разработана специальная модификация модели прокатки и алгоритм решения с помощью полуаналитического метода конечных элементов. На основе серии численных экспериментов исследовано влияние условий прокатки на кинематику течения и напряженно-деформированное состояние металла в очаге деформации. Анализ быстродействия алгоритма, точности и устойчивости результатов вычислений показал его применимость для использования в исследовательских работах и в промышленных условиях.

4. Численное моделирование и анализ напряженно-деформированного состояния поковок при моделировании технологического процесса штамповки с применением операции разворота позволили установить закономерности влияния формы штампов и размеров шайбы на геометрические размеры конечного изделия.

Впервые с применением созданной вычислительной системы решена задача комплексного использования дисковых отходов после штамповки башенных поковок под подшипниковые кольца. Внедрение рассчитанных элементов технологии штамповки с разворотом позволило значительно снизить себестоимость продукции и увеличить коэффициент использования металла на отдельных типах подшипников до 0,65-0,7. В среднем себестоимость каждого подшипника, полученного а результате внедрения малоотходной технологии на Курском подшипниковом заводе, была снижена на 10%.

5. Вычислительная система БРЬЕЫ использована при разработке новой калибровки валков сортопрокатного стана 320/250 завода «Серп и Молот» для прокатки полосы 18x36 мм из стали 35. Варьированием формы промежуточных калибров было получено расчетное сечение полосы, наиболее точно соответствующее требованиям ГОСТ 103-76 к полосовой стали. На основе полученных результатов исследований была предложена и внедрена новая система калибров.

6. Опытно-промышленное опробование системы выполнено в калибровочном бюро АО «ММК» на действующих калибровках сортовых станов 500, 300-2, 250-1 и проволочного стана 250-2 АО «ММК». Полученные результаты расчета обладают высокой степенью достоверности, а пользовательский интерфейс и графические возможности представления результатов удобны пользователю.

Вычислительная система была использована при разработке и совершенствовании калибровок на сортопрокатных станах АО «ММК».

7. Промышленные варианты вычислительного комплекса внедрены в производство и эксплуатируются на подшипниковых заводах АПЗ-20 (г.Курск), ОАО «ВПЗ-15» (г.Волжский) и на Казанском моторостроительном ПО. Специальная система, связанная с переработкой отходов, внедрена на АПЗ-20 (г.Курск).

8. Вычислительные системы серии БРЬЕЫ в настоящее время установлены в Московском государственном институте стали и сплавов. МГТУ им. Н.Баумана, Московском государственном институте электроники и математики и используются в учебном процессе и научных исследованиях, для подготовки специалистов в области технологии и математического моделирования. расчетов термонапряженно-деформированного локально-однородного упругопластического состояния тяжело нагруженных деталей металлургических машин и оптимизации параметров технологических процессов прокатки и штамповки.

9. Совокупность научных положений, выводов и обобщений, сформулированных и обоснованных в диссертации, является решением важной научной проблемы управления деформированием металлов давлением на основе положений механики сплошной среды и приемов математического моделирования с целью повышения качества готовых изделий и эффективности технологических процессов, вносит важный вклад в практику оптимизации режимов обработки и управления процессами многопереходной штамповки, прокатки на гладкой бочке и в калибрах, штамповки с использованием операции разворота.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Логашина, Ирина Валентиновна, 2007 год

1. Пасынков И.Д., СаранчинА.В. Адаптация САПР Pro/ENGINEER к российским стандартам// Вестник машиностроения. 2003. -№5. С.69-72.

2. Скворцов A.B. Система автоматизации проектирования интегрированных технологических процессов в машиностроении. // Вестник машиностроения. 2004. - №12. С.34-38.

3. Панков В. А., Рыбалко C.B., Дзержинский В. А. Обеспечение экономического роста в условиях рыночной экономики. // Металлург. -2005. №1 К- С.10-13.

4. Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1977. -735с.

5. Владимиров B.C. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1976. - 592с.

6. Гун Г.Я. Математическое моделирование процессов обработки металлов давлением. — М.: Металлургия, 1983. — 352 с.

7. Li Zhenzi, Wang Hui, Zhou Hongbiu, Li Huijian. A mixed method of determination the thermal stress for cold roller. // Journal of Central-South University of Technology. 1997. - 4, № 2. - P. 100-103.

8. Логашина И.В., Финогенова А.Г., Ильиных A.H. Компьютерный численно-аналитический анализ концентраторов напряжений в окрестности отверстий //Материалы XXXVifl семинара «Актуальные проблемы прочности». Санкт-Петербург. - 2001. - 4.2. - С.338-343.

9. Михлин С.Г. Прямые методы в математической физике. М.: ГТТИ, 1976.-592с.

10. Лаврентьев М.А. Шабат Б.В. Методы теории функций комплексного переменного. М.: Наука, 1973. - 736с.

11. Годунов М.К., Рябенький B.C. Разность схемы. М.: Наука, 1977. - 439с.

12. Самарский A.A. Введение в теорию разностных схем. М.: Наука, 1971. - 552с.

13. Самарский А.А., Николаев Е.С. Методы решения сеточных уравнений. -М.: Наука, 1978. 592с.

14. Оден Дж. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред: Пер. с англ. М.: Мир, 1979. - 392с.

15. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике: Пер. с англ. М.: Мир, 1975-542с.

16. Бенерджи П., Батгерфилд Р. Методы граничных элементов в прикладных науках: Пер. с англ.- М.: Мир, 1984. -494с.

17. Бреббиа К., Уокер С. Применение метода граничных элементов в технике: Пер. с англ. М.: Мир, 1982.-248с.

18. Теория обработки металлов давлением /И.Я.Тарновский, А.А.Поздеев, О.А.Ганаго и др. — М.: Металлургиздат, 1963. — 672 с.

19. Михлин С.Г. Численная реализация вариационных методов. — М.: Наука, 1966, —376 с.

20. Тарновский И.Я., Скороходов А.Н., Илкжович В.М. Элементы теории прокатки сложных профилей. — М.: Металлургия, 1972. — 352 с.

21. Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов давлением: Учебник для ВУЗов 4.1 и 2 — М.: Металлургия, 1986. — 688 с.

22. Колмогоров В.Л. Напряжения, деформации, разрушение. — М.: Металлургия, 1970. — 230 с.

23. Turczyn С. Cjmparison of the upper bound on the power for plane strain rolling process // Metalurgia i odlewnictwo. — 1992. — V. 18 — № 3. — P. 451-465.

24. Avitzur В., Pachla W. The upper bound approach to plane strain problems using linear and rotational velocity fields (part 1 and 2) // Trans, of the ASME. J. of Engg. for Ind. — 1986. — V. 108, November. — P. 295-316.

25. Ректорис К. Вариационные методы в математической физике и технике.: Пер. с англ. — М.: Мир, 1985,— 590 с.

26. Победря Б.Е. Численные методы в теории упругости и пластичности: Учебное пособие.— 2-е изд. — М.: Изд-во МГУ, 1995.— 366 с.

27. Михлин С.Г. Вариационные методы в математической физике. — М.: Наука, 1970. —512 с.

28. Качанов JI.M. Основы теории пластичности. — М.: Наука, 1969. 420с.

29. Бортник О.А., Логашина И.В. Алгоритм построения экспресс-прогноза формоизменения пространственных оболочек // Труды 5-ой российской научно-технической конференции «Авиакосмические технологии. АКТ-2004». Воронеж, 2004. - С.245-247.

30. Деменкова Т.А., Логашина И.В. Одномерное распространение волн в свободно-консолидирующей среде // Труды 6-ой международной научно-технической конференции «Авиакосмические технологии. АКТ-2005» 7-9.09.05. Воронеж, 2005. - С. 209-216.

31. B.I.Rabinovich, Yn.V.Tynrin. Numerical Conformai Mapping in Hydrodynamics. The Problems of Fluid Mechanics, Electrodynamics and Elasticity Theory. Space Research Institute of Russian Academy of Sciences,- Moscow, 2000. 296p.

32. Гун Г.Я., Полухин П.И. Метод конформных отображений в теории неупругой сплошной среды // Прочность и пластичность. — М.: Наука, 1971. —С. 132-149.

33. Гун А.Я., Гун Г.Я. Конформные отображения от произвольного четырехугольника иа прямоугольник // Изв. ВУЗов. Чёрная металлургия.1982, —№ 1.—С. 152-153.

34. Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы. — М.: Наука, 1989 г. — 429 с.

35. Ноговицин A.B. К решению плоской задачи течения металла при прокатке //Теория и практика производства широкополосной стали. — М.: Металлургия, 1979. — Вып. 3. — С. 5-11.

36. Марчук Г.И., Агошков В.И. Введение в проекционно-сеточные методы.1. М.: Наука, 1981.—416 с.

37. Миленин A.A. О реализации граничных напряжений при моделировании процесса прокатки методом граничных элементов. // Черные металлы. -1997.-№4.-С. 28-31.

38. Флетчер К. Численные методы на основе метода Галёркина. :Пер. с англ.1. М.: Мир, 1988. —352 с.

39. Krugla A.A., Lutfullin R.Ya., Tayupov A.R. Formation of spherical vessels out of superplastic preforms // Abstracts for 1CSAM-94. — 1994. — P. 174.

40. Чумаченко E.H., Романюк C.H., Логашина И.В. Расчет концентраторов напряжений в конструкциях металлургического машиностроения //Кузнечно-штамповочное производство. 1990. - №5. - С.32-34

41. Романюк С.Н., Логашина И.В., Чумаченко E.H. Расчет геометрических и прочностных характеристик штамповой оснастки для деформирования материалов в условиях сверхпластичности //Тезисы четвертой ВНТК «Сверхпластичность металлов». Уфа. -1989. - С.83.

42. Brebbia С.А., Umetani S., Trevelyan J. Critical comparison of boundary element and finite element methods for stress analysis //Boundary Elem. Technol. Conf. Berlin. - 1985. - P.225-256

43. Kobayashi S Thermoviscoplastic analysis of metal forming problems by the finite eiement metod // Numerical methods in industrial forming processes/Ed.J.Pittman.- Swansea: Pineridge Press.-1982.-P. 17-25

44. Tang S.C., Mc Cune R.C. Computer modelling in sheet metal forming// J.Metals. -1985. -V.37. X9l0.-P.50

45. Чумаченко E.H. Математическое моделирование пластического формоизменения материалов при обработке давлением. М.: МГИЭМ, 1998.- 157с.

46. Чумаченко Е.Н. Математическое моделирование формоизменения оболочек в условиях сверхпластичности. М.: МГИЭМ, 1999. - 158с.

47. Применение конечно-элементного анализа к процессу прокатки в калибрах /Чумаченко Е.Н., Машкова Н.Н., Тулупов С.А., Рашников В.Ф. //Вестник машиностроения. 1998. - №3.-С.35-43

48. Чумаченко Е.Н., Логашина И.В., Аксенов С.А. Применение конечно-элементного анализа к процессу прокатки в калибрах // Труды 5-ой российской научно-технической конференции «Авиакосмические технологии. АКТ-2004». Воронеж, 2004. -С.17-23.

49. Park J.J., Oh S.I. Application of Three Dimensional Finite Element Analisis to Shape Rolling Processes // Transactions of the ASME. J.Engg. for Ind. — 1990. — V. 112, February — P. 36-46.

50. Petruska J. An unsteady finite element simulation of plane strain hot rolling // Metallurgy and foundry engineering. —1992. — V. 18, № 4. P. 547-555.

51. Zienkiewich О.С., Godbole P.N. Flow of plastic and visco-plastic solids with special reference to extrusion and forming processes // Int. J. Num. Meth. in Eng.— 1974, — P. 3-16.

52. Finite element analysis of steady fluid and metal flow / Y. Yamada, K. Ito, Y. Yokouchi et al. // Finite element methods in flow problems: Int symp. SwanSea. — Huntswille, 1974. — P. 465-469.

53. Li G.J., Kobayashi S. Rigid-Plastic Finite Element Analysis of Plane Strain Rolling // J. Engg. for Ind. — 1982. — V. 104, Feb — P. 55-64.

54. Mori K., Osakada K. Simulation of Three-Dimentional Deformation in Rolling by the Finite Element Method II Int. J. Mech. Sci. — 1984. — V. 26. — P. 515-525.

55. Li G-J-, Kobayashi S. Spread Analysis in Rolling by the Rigid-Plastic Finite Element Method // Proc. NUMIFORM 82 Conference. — Swansee (UK), 1982. —P. 777-787.

56. Osakada K., Nakano J., Mori K. Finite Element Method for Rigid-Plastic Analysis of Metalforming — Formulation for Finite Deformation // Int. J. Mech. Sci. — 1982. — V. 24, № 8. — P. 459.

57. Hideyaki N. Rigid—plastic analysis of slab edge rolling by FEM // Kawasaki Steel Giho. — 1982. — V. 14. — P. 69-81.

58. Boer C.R., Rebelo N. Rydstad H. and Schroder G. Process Modelling of Metal Forming and Thermomechanical Treatment. — Heidelberg: SpringerVerlag Berlin, 1986. — 410 p.

59. Kiefer B.V. Three-Dimensional Finite Element Prediction of Material Flow and Strain Distribution in Rolled Rectangular Billets // Proc. The 1st Int. Conf. on Tech. of Plasticity. — Tokyo, 1984. — P. 1116-1125.

60. Белянинов B.K., Ананьев И.Н, Чумаченко Е.Н. Объемные задачи теории и технологии ОМД // Вопросы теории пластичности в современной технологии: Сб. тез. всесоюзного симпозиума. — М.: Изд-во МГУ, 1985. — С. 25-26.

61. Liu С., Hartley P., Sturgess C.E.N. Rowe G.W. Analysis of Stress and Strain Distributions in Slab Rolling Using an Elastic-Plastic Finite Element Method // Proc. NUMIFORM 86 Conference. — Gothenburg (Sweden), 1986. — P. 231-236.

62. Бровман М.Я., Пименов А.Ф. Развитие прокатного производства за 500 лет. //Вестник машиностроения. 2004. №11.- С.74-82.

63. Бродов А.А., Макарова Л.И., Макаров Л.П. Основные факторы изменения внутреннего рынка металлопродукции России. // Металлург. 2005. № П. С. 14-16.

64. Малинин Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. — М.: Машиностроение, 1975. — 399 с.

65. Романов К.И. Механика горячего формоизменения металлов. — М.: Машиностроение, 1993.— 240 с.

66. Бровман М.Я. Применение теории пластичности в прокатке. — М.: Металлургия, 1991. — 254с.

67. Остаточные напряжения в профилях и способы их снижения. / Скороходов А.Н., Зудов Е.Г., Киричков А.А. и др. М.: Металлургия. -1985.- 184с.

68. Теория прокатки. Справочник /Целиков А.И., Томленое А.Д., Зюзин В.И. и др. М.: Металлургия, 1982. 335 с.

69. Чижиков Ю.М. Теория подобия и моделирование процессов обработки металлов давлением. — М.: Металлургия, 1970. —295с.

70. Чекмарёв А.П., Мутьев М.С., Машковцев Р.А. Калибровка прокатных валков. — М.: Металлургия, 1971. — 509 с.

71. Диомидов Б.Б., Литовченко Н.В. Калибровка прокатных валков. — М.: Металлургия, 1970. — 312 с.

72. Полухин П.И., Хензель А. Технология процессов обработки металлов давлением. — М.: Металлургия, 1988.— 408 с.

73. Жадан В.Т., Берковский B.C., Чередников В.А. Аналитическое определение отклонения размеров сортовых профилей при различных возмущениях // Изв. ВУЗов. Чёрная металлургия, 1977. — Сообщ. 1. — № 1. — С. 25-27;— 1987. — Сообщ. 2. — № 3. —С. 40-42.

74. Жадан В.Т. Математическая статистика в черной металлургии. — Киев: Техника, 1976. —230 с.

75. Берковский B.C., Зайцев В.В., Шишко В.Б. Исследование средней вытяжки в паре калибров // Изв. ВУЗов. Чёрная металлургия. — 1994. — № 1, —С. 27-28.

76. Смирнов В.К., Шилов В.А., Инатович Ю.В. Калибровка прокатных валков. —- М.: Металлургия, 1987. — 368 с.

77. Смирнов В.К., Шилов В.А., Литвинов К.И. Деформации и усилия в калибрах простой формы. —М.: Металлургия, 1982. — 144 с.

78. Шилов В.А., Смирнов В.К., Инатович Ю.В. Уширение при прокатке в калибрах с учетом реологических свойств металла // Изв. ВУЗов. Чёрная металлургия. — 1995. — № 4. — С. 39-42.

79. Минкин А-В. Метод расчета усилий при прокатке в вытяжных калибрах // Разработка и исследование оборудования прокатных станов / ВНИИметмаш. — М., 1990. — С. 86-97.

80. Хайкин Б.Е., Козлов В.В. Единая математическая модель процессов прокатки простых и фасонных профилей // Обработка металлов давлением. — Свердловск: УПИ, 1983. — Вып.1. —С. 58-61.

81. Хайкин Б.Е. Аппроксимация эмпирических зависимостей в условиях обработки металлов давлением. — Свердловск: УПИ, 1984. — 60 с.

82. Моделирование процесса прокатки в калибрах /Чумаченко Е.Н., Машкова Н.Н., Передников В.А., Тулупов С.А. //Изв. вузов. Черная металлургия, 1996, №11. С.37-42.

83. Бахтинов Б.П., Штернов М.М. Калибровка прокатных валков. — М.: Металлургиздат, 1953. — 783 с.

84. Кривенцов A.M. Разработка единой основы для определения интегральных параметров деформации при прокатке в калибрах на двух-и многовалковых станах // Теория и технология процессов пластической деформации. —М.гМИСиС, 1997. —С. 135-136.

85. Целиков А.И. Теория расчета усилий в прокатных станах. — М.: Металлургиздат, 1962. — 494 с.

86. Целиков А.И., Никитин Г.С., Рокотян С.Е. Теория продольной прокатки.

87. М.: Металлургия, 1980. — 320 с.

88. Смирнов B.C. Теория прокатки. — М.: Металлургия, 1970. — 460 с.

89. Рокотян С.Е. Теория прокатки и качество металла. — М.: Металлургия, 1981. —224 с.

90. Von Karman Т. On the Theory of Rolling // Z. Angew. Math. Mech. — 1925.5. —S. 130-141.

91. Rusia D. Review and Evalution of Different methods for forse and torque calculations in the strip rolling process // J.Materials Shaping Technology. — 1991. — V. 9, №2. — P. 120-125.

92. Зюзин В.И., Кривенцов A.M. Уширение при прокатке в калибрах // Тр. ВНИИметмаш. — 1970.— № 28.—С. 81-100.

93. Седов Л.И. Плоские задачи гидродинамики и аэродинамики: 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Наука. 1966. — 448 с.

94. Гун Г.Я. Теоретические основы обработки металлов давлением (теория пластичности). — М.: Металлургия, 1980. — 688 с.

95. Качанов Л.М. Основы теории пластичности. — М.: Наука, 1969. — 420с.

96. Томлёнов А.Д. Теория пластического деформирования металлов. — М.: Металлургия, 1972. — 408 с.

97. Oh S.I., Kobayashi S. An approximate method for a three-demensional analysis of rolling II Int. J. Mech. Sci. — 1975. — № 17. — P. 293.

98. Kato K., Murota Т., Kumagai T. An analysis of flat rolling of bar by the energy method // Int. J. JSIP. — 1980. — V. 21. — P. 359.

99. Komori K., Kato K. Analysis of Effect of Tension in Bar Rolling by Energy Method using Finite-Element Division // JSME Int. J. — 1991. —V. 34, № 3.1. P. 305-311.

100. Komori K., Kato K. Murota T. Analysis of Rolling of Bars by Energy Method using Finite Element Division // JSME Int. J. — 1988. — V. 31, № 2.1. P. 257-263.

101. Akgerman N. Lahoti C.D., Altan T. Computer-Aided Roll Pass Design in Rolling of Airfoil Shapes // Journal Applied Metal working. — 1980. — V. 1, № 3. — P. 50-54.

102. Kennedy K., Altan Т., Lahoti G- Computer-Aided Analysis of Metal Flow Stresses and Roll Pass Design in Rod Rolling // Iron and Steel Engineer. — 1983. —V. 62, № 6. — P. 1404-1411.

103. Барков Л.А., Каменщиков Ю.И., Выдрин B.H. Математическое моделирование и расчет на ЭВМ усилий и деформаций при прокатке в многовалковых калибрах: В 2 т. — Челябинск, 1981. — Т. 1. 47с.; Т. 2. -74 с.

104. Коновалов Ю.В., Егоров А.И., Корохов В.Г. Определение мощности деформации методом верхней оценки при прокатке толстых листов с равномерным распределением температуры по толщине // Изв. ВУЗов. Чёрная металлургия. — 1994. — № 6. — С. 26-27.

105. Полухин П.И., Берковский B.C., Гун Г.Я. К теории пластического формоизменения при прокатке в калибрах // Изв. ВУЗов. Чёрная металлургия. — 1965. — № 3. — С. 81-88.

106. Поздеев A.A., Няшин Ю.И., Трусов П.В. Остаточные напряжения. Теория и приложения. — М.: Наука, 1982. — 111 с.

107. Хайкин Б.Е. Определение свободных границ очага деформации в вариационных задачах стационарного формоизменения И Изв. ВУЗов. Чёрная металлургия. — 1987.— № 7. — С. 82-86.

108. Хайкин Б.Е. Единая математическая модель формоизменения при сортовой прокатке // Модели, алгоритмы и программное обеспечение для САПР и АСУ процессов ОМД на предприятиях черной металлургии. — Челябинск, 1992. —С. 15-16.

109. Охрименко Я.М. Технология кузнечно-штамповочного производства. -М: Машиностроение. 1966. - 599с.

110. Бобер С.А., Логашина И.В. Алгоритмы численного решения задачи штамповки с обкатыванием II Труды 7-ой международной научно-технической конференции «Авиакосмические технологии. АКТ-2006». Воронеж, 2006. С.65-69.

111. Чумаченко E.H., Залавина Ю.Ю., Чистяков B.C. Расчет процессов комбинированного нагружения при торцовой раскатке дисков. // Изв.Вузов. Черная металлургия, 1994, N9. С35-38.

112. Анализ напряженно-деформированного состояния заготовки в процессе осесимметричной штамповки осадкой с кручением / Смирнов О.М., Ершов А.Н., Чумаченко С.Е. и др. // Кузнечно-штамповочное производство. 1998. № 6. С.9-12.

113. Чумаченко E.H., Портной В.К., Аксенов С.А., РыловД.С. Сверхпластическая формовка титановых оболочек в широком диапазоне температур. // Наука производству, 2003. №12. С. 2-6.

114. Залегин Г.Е., Логашина И.В., Бортник O.A. Моделирование пространственного формоизменения оболочек по их критическим сечениям И Труды 7-ой международной научно-технической конференции «Авиакосмические технологии. АКТ-2006». Воронеж, 2006. С.49-53

115. Чумаченко E.H., Логашина И.В., Аксенов С.А., Бортник O.A. Оценка пространственного формоизменения оболочек по их критическим сечениям. // Вестник машиностроения 2006, № 7. С. 49-54.

116. Чумаченко E.H., Чумаченко С.Е. Математическое моделирование процесса прессования с активным действием сил трения. // Вестник машиностроения, 1998, № 8. С.15-17.

117. Моделирование и расчет течения металла при штамповке на КГШП с использованием вычислительного комплекса SPLEN-S /Чумаченко E.H., Рогалевич Л.Э., Свешников М.В. и др. //Кузнечно-штамповочное производство. №4. - 2000. -С.37-42

118. Печенкин Д.В., Чумаченко С.Е., Логашина И.В. Расчет температурных полей в задачах термопрочности //Труды Международного семинара «Современные проблемы прочности». В.Новгород. - 1999. - Т.1. -С.108-113

119. Чумаченко E.H., Арутюнов С.Д., Горбунова А.Н., Козлов В.А., Логашина И.В. Анализ зависимости напряженного состояния металлокерамических зубных протезов от размеров пролета и перемычек каркаса// Огнеупоры и техническая керамика. 1998. - №12. - С.25-27.

120. Игнатьева Д.Н., Логашина И.В., Лебеденко А.И. Моделирование и анализ поведения мостовидного зубного протеза с шарнирным соединением частей при функциональных жевательных нагрузках //

121. Труды 5-ой российской научно-технической конференции «Авиакосмические технологии. АКТ-2004».-Воронеж, 2004. С.252-255.

122. Логашина И.В., Чумаченко E.H. Автоматизация решения задач производства горячекатаного листового проката: Методические указания. -М.: МИЭМ, 2004. \8с.

123. Чумаченко E.H., Логашина И.В. Математическое моделирование течения металла при прокатке: Учебное пособие. М.: МИЭМ, 2005. 147с.

124. Чумаченко E.H., Логашина И.В., Тулупов С.А., Аксенов С.А. Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния при прокатке в калибрах // Вестник МГТУ им.Г.И.Носова. -2004. -№4(8). С.43-52.

125. Аксенов С.А., Логашина И.В. Математическая модель напряженно-деформированного состояния полосы при прокатке //Труды 6-ой международной научно-технической конференции «Авиакосмические технологии. АКТ-2005» 7-9.09.05. Воронеж, 2005. - С.43-48.

126. Чумаченко E.H., Логашина И.В., Аксенов С.А. Имитационное моделирование прокатки в калибрах // Металлург 2006, №8. С.33-37.

127. Чумаченко E.H., Логашина И.В. Математическое моделирование элементов технологии штамповки кольцевых поковок // МНТК «Фундаментальные и прикладные вопросы механики». Хабаровск, 2003. - С.350-358.

128. Логашина И.В., Чумаченко E.H., Гоношилин М.В. Оптимизация элементов технологии получения подшипниковых колец из дискового отхода // Труды 4-ой российской научно-технической конференции «Авиакосмические технологии. АКТ-2003». Воронеж, 2003. - С.75-80.

129. Логашина И.В., Чумаченко E.H. Компьютерное моделирование процесса получения подшипниковых колец из дисковых отходов: Методические указания. М.: МИЭМ, 2006. - 23с.

130. Чумаченко E.H., Ефимов А.Б., Логашина И.В. Определение рациональных технологических параметров изотермической штамповки в условиях близких к сверхпластичности И Материалы Советско

131. Китайского семинара по кузнечно-штамповочному производству. -Воронеж, 1990. С35-38.

132. Чумаченко Е.Н., Скрылев И.В., Логашина И.В. Модельное исследование изотермической штамповки кольцевых заготовок // Кузнечно-штамповочное производство. 1991. - №10. -С.7-10.

133. Chumachenko E.N., Logashina I.V., Chumachenko S.E. Automatization of calculations when developing the technological regimes of the isothermal deforming // Materials Science Forum ICSAM-94. Moscow, 1994. -P.669-674.

134. Чумаченко E.H., Троицкий В.П., Чумаченко C.E. Автоматизированный расчет тяжело нагруженных деталей и узлов металлургических машин. -Учебное пособие. М: МИСиС, 1998. 120с.

135. Математическое моделирование НДС металлокерамических конструкций зубных протезов / Чумаченко Е.Н., Лебеденко И.Ю., Чумаченко С.Е. и др. // Вестник машиностроения. 1997. №10. С.12-18.

136. Чумаченко Е.Н., Арутюнов С.Д., Лебеденко И.Ю. Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния зубных протезов. М: Молодая гвардия. - 2003. - 271с.

137. Чумаченко Е.Н Математическое моделирование пластического формоизменения материалов при обработке давлением. М.: МГИЭМ. 1998.-157с.

138. Akyuz F.A. Natural coordinate system, An automatic Input data generation scheme for a finite-element method // Nuclear Engineering and Design. -1969. V.ll.No2.-P. 195-207.

139. Камель X.A., Эйзенштейн Г.К. Автоматическое построение сетки в двух и трехмерных сосмтавных областях // Расчет упругих конструкций с использованием ЭВМ. Т.2. Л: Судостроение, 1974. - С.21-35.

140. Suhara J., Zukuda F. Automatic mesh generation for finite element analysis // In Advances in Computation Methodes in Structural meshanics and design. -1972. P.520.

141. Лавендел Ю.О. К оценки оптимальности конечно-элементной модели // Вычислительная техника и краевые задачи. Вычислительные методы и специализированные процессоры. Рига, 1982.-С.35-42.

142. Бабич Ю.Н., Цыбенко А.С. Методы и алгоритмы автоматического формирования сетки конечных элементов. К.: ИПП АН УССР, 1978. -93с.

143. Mitchell S.A., Vavasis S.A. Quality mesh generation in higher dimensions // SIAM journal on Computing. 2000. - Vol.29. - Pp.1334-1370.

144. Lohner R. Progress in grid generation via the advancing front technique // Engineering with Computers. 1996.-Vol. 12.-Pp. 186-210.

145. Jim Ruppert: A Delaunay Refinement Algorithm for Quality 2-Dimentional Mesh Generation, NASA Ames Research Center, Submission to Journal of Algorithms, 1994.

146. Пастухов A.C., Логашина И.В. Специализированная пространственная графика общего вида и сечений деформируемых изделий, рассматриваемых в системе имитационного моделирования SPLEN // Труды 6-ой международной научно-технической конференции

147. Авиакосмические технологии. АКТ-2005» 7-9.09.05. Воронеж, 2005. -С.151-155.

148. Чумаченко E.H., Скороходов А.Н., Александрович А.И. К вопросу о применении МКЭ в задачах о деформировании несжимаемых сред //Изв. вузов. Черная металлургия. 1985.- №9,- С.89-92.

149. Ленский B.C. Введение в теорию пластичности. М.:МГУ, 1969. - 92с.

150. Ильюшин A.A. Пластичность. М.: Гостехиздат, 1948. - 376с.

151. Тимошенко С.П., Войковский-Кригер С. Пластинки и оболочки. М.: Физматгиз, 1963. - 635с.

152. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. Пер. с англ. М.: Мир, 1979. - 392с.

153. Коннор Дж., Бреббиа К. Метод конечных элементов в механике жидкостей. Л.: Судостроение, 1979. - 263с.

154. Степанский Л.Г. Расчеты процессов обработки металлов давлением. -М.: Машиностроение, 1979. 215 с.

155. Непершин Р.И. Осесимметричное прессование с малыми и большими обжатиями // Расчеты процессов пластического течения металлов. М.: Наука, 1973.-С. 71-83.

156. Макушок Е.М., ХарченкоВ.В. Некоторые особенности металлической структуры и механизмы ее разрушения и соединения при тепловом и механическом воздействии. Минск, Физико-технический институт HAH Беларусии

157. Довнар С.А. Термомеханика упрочнения и разрушения штампов объемной штамповки. 1975. 255с.

158. Чумаченко E.H., Печенкин Д.В., Рогалевич Л.Э. Моделирование температурных полей в элементах конструкций и изделиях металлургического и кузнечного производств // Металлург. 2000 - №3. — С.45-46.

159. Doñea J. On the accuracy of Finite Element Solution to the Transient Heat Conduction Education // Intern. J. for numerical methods in engineering. -1974. vol.8.-Pp.103-110.

160. Контактное трение в процессах обработки давлением /А.Н.Леванов, АЛ.Колмогоров, С.П.Буркин и др. М.: Металлургия, 1976. - 416с.

161. Грудев А.П., Зильберг Ю.В., Тилик В.Т. Трение и смазки при ОМД: Справочник. М.: Металлургия, 1982. - 312с.

162. Боуден Ф.П., Тейбор Д. Трение и смазка. Пер. с англ.- М.:Машгиз. -I960. 151с.

163. Исаченков Е.И. Контактное трение и смазки при ОМД. М.: Машиностроение, 1978.-208с.

164. Макушок Е.М. Механика трения. Минск: Наука и техника, 1974. -254с.

165. Колмогоров В.Л. Механика ОМД. М: Металлургия, 1986. - 687с.

166. Колмогоров В.Л. Гидродинамическая смазка при ОМД. М.: Металлургия, 1986.- 166с.

167. Галахов М.А., Усов П.П. Дифференциальные и интегральные уравнения математической теории трения. М.: Наука,. 1990. - 280с.

168. Калмыков В.В., Чумаченко E.H., Ананьев И.Н. Способ задания граничных условий при решении задач обработки давлением //Изв. вузов. Машиностроение. 1985. - №12. - С.122-125

169. Ефимов А.Б., Романюк С.Н., Чумаченко E.H. Об определении закономерностей трения в процессах обработки металлов давлением // Известия РАН. Механика твердого тела. 1995. - №6. - С.82-98

170. Чумаченко Е.Н. Моделирование контактного взаимодействия в процессах обработки давлением //Кузнечно-штамповочное производство. 1996. - №5. - С.2-6

171. Давыдов B.C., Чумаченко Е.Н. Метод реализации контактного взаимодействия в МКЭ при решении задач о формоизменении сплошных сред //Известия РАН. Механика твердого тела. 2000. -№4. -С.53-63

172. Чертавских А.К., Белосевич В.К. Трение и технологическая смазка при обработке металлов давлением. М.: Металлургия. - 1968. 364 с.

173. Губкин С.И. Пластическая деформация металлов: В 3-х т.— М: Металлургиздат, I960.

174. Argyris Y.H., Doltsinis J.St. A primer on syperplasticity in natural formulation //Comput Meth. in Appl. Mech. And Eng. 1984. -V.46. #1. -P.83-131.

175. Al-Khattat Ibrahim M. Finite element upsetting analysis of a ring: an incremental solution to the contact problem //Eng. Software III. Proc. 3-rd Int. Conf. Berlin. - 1983. P.952-964.

176. Bathe K.J., Chaudhary A. On finite element analysis of large deformation frictional contact problems //Unific. Finite Elem. Meth. Amsterdam. - 1984. - P. 123-147.

177. Гун Г.Я., Биба H.B. Исследование процесса прокатки с применением метода конечных элементов //Научные труды МИСиС. 1982. - №145. -С.8-11

178. Владимиров В.И. Физическая природа разрушения штампов. М: Металлургия. 1984. - 280с.

179. Соколов JI.Д. Сопротивление металлов пластической деформации М: Металлургиздат - 1963 - 284с.

180. Богатов A.A., Мижирицкий О.И., Смирнов C.B. Ресурс пластичности металлов при обработке металлов давлением. М.: Металлургия, 1984. 208 с.

181. Соколов Л.Д., Скуднов В.А. Закономерности пластичности металлов -М: ООНТИ Всесоюз. Институт легких сплавов. 1980. - 130с.

182. Смирнов-Аляев Г.А., Розенберг В.М. Теория пластических деформаций металлов. М: Машгиз. -1956. - 367с.

183. Колмогоров В.Л. Пластичность и разрушение. М.: Металлургия, 1977. 378 с.

184. Смирнов-Аляев Г.А. Сопротивление материалов пластическому деформированию. 3 изд. Л: Машиностроение. - 1978. - 368с.

185. Полухин П.И., Гун ГЛ., Галкин A.M. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. Справочник. М.: Металлургия, 1983. 352 с.

186. Третьяков A.B., Трофимов Г.К., Зюзин В.И. Механические свойства металлов и сплавов при обработке металлов давлением. М.: Металлургия, 1974. 222с.

187. ХензельА., ШпитгельТ. Расчет энергосиловых параметров в процессах обработки металлов давлением. Пер. с нем. М.: Металлургия, 1982. 360 с.

188. Королев A.A. Механическое оборудование прокатных цехов черной и цветной металлургии. М.: Металлургия, 1976. -544 с.

189. Томсен Э., Янг Ч., Кобаяши Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов. Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1969. 503 с.

190. Гайдук М., Койвичный И. Силовые условия при горячей прокатке стали. М.: Металлургия, 1985. 208 с.

191. Целиков А.И., Гришков А.И. Теория прокатки. М: Металлургия. -1970.- 358с.

192. Справочник. Технология прокатного производства. Книга 2, М.: Металлургия, 1991.-553с.

193. Сафьян М.М. Прокатка широкополосной стали. М.: Металлургия, 1969.

194. Фомин Л.Ф. Давление металла на валки при продольной прокатке труб // Механика твердого тела. — 1987. — № 3. — С. 53-64.

195. Прокатка на блюминге / И.Я. Тарновский, Е.В. Пальмов, В.А. Тягунов и др. —М.: Металлургиздат, 1963. — 390 с.

196. Чередников В.А. Исследование влияния технологических параметров на точность легированного сортового проката: Дис. канд. техн. наук. — М.:МИСиС. 1975, —221 с.

197. Чумаченко E.H., Машкова H.H., Нефедкин Ю.А. Вычислительная система SPLEN-R и ее использование при разработке и корректировке калибровок для мелкосортных станов // Сталь. 2000. №3. - С.46-49.

198. Скороходов А.Н., Зудов Е.Г., Киричков A.A., Петренко Ю.П. Остаточные напряжения в профилях и способы их снижения. М.: Металлургия, 1985. - 184с.

199. Jon M.S., Moon Н.К., Rajiv Shivpuri Automatic Simulation of a Sequence of Hot-Former Forging Process by a Rigid-Thermoviscoplastic Finite Element Method//Joumal of Engineering Materials and Tehnology. 1998. - october. -Vol. 120.-p.291-296.

200. Патент США № 2880495, н.п.к. 29-148.4, опубл. 07.04.59.

201. Патент США № 2613429, н.п.к. 29-148.4, опубл. 14.10.52.

202. Жовтобрюх С.Д., МоховВ.Л., Пономарева Г.П. Экспериментальное исследование штамповки с последующим выворотом //Обработка металлов давлением в машиностроении. 1986. - №22 - С.38-42

203. Авторское свидетельство СССР № 1109229, В 21 D 53/10, опубл. 23.08.84.

204. Авторское свидетельство ЧССР№ 165277, В 21 D 53/10, опубл. 15.10.76.

205. Способ штамповки цилиндрических колец: Пат. 2122915 РФ: МКИ B21D53/10.