6.8. Понятие о визиопластическом методе

Этот экспериментально-аналитический метод, предложенный Э. Томсеном с сотрудниками [106], заключается в том, что при помощи координатной сетки, которую помещают на соответству­ющую плоскость образца, например на меридиональную или ей нормальную плоскость цилиндрического образца, экспери­ментальным путем устанавливают векторное поле скоростей. Плоскость, на которую наложена координатная сетка, после каждого очередного приращения деформации фотографируют и по смещению положения узлов получают картину течения металла.

Последующим анализом для точек, которые расположены до­статочно близко одна к другой, можно построить зависимости компонент скоростей и_х и и_у, а затем определить и скорости де­формаций. В дальнейшем, используя уравнения связи, можно определить напряжения по методике, даваемой Э. Томсеном. По мнению Э. Томсена, единственным допущением, требуемым при решениях методом визиопластичности, является установле­ние зависимостей между напряжением и деформацией.

1 Желающим изучить метод рекомендуем обратиться к литературе [102].

2 Примеры решений, выполненных визиопластическим методом, см. В ра­боте [106].

Однако Е. П. Унксов считает, что необходимость прерывать процесс деформации для постадийного фотографирования изме­нений координатной сетки вносит существенные изменения в усло­вия контактного трения ².

6.9. Краткое сопоставление различных методов

Метод составления и совместного решения приближенных уравнений равновесия и пластичности для анализа силового режима процессов обработки металла давлением является наи­более простым и наглядным. Он позволяет находить непосред­ственным интегрированием уравнения, выражающие распреде­ление напряжений на контактной поверхности, и получать урав­нения зависимости удельных усилий от различных факторов, играющих роль в том или ином технологическом процессе. В из­вестной мере этот метод пригоден и для решения простейших задач по формоизменению, например по нахождению разделов течения. Приемлемость получаемых решений подтверждается расчетами, проведенными с использованием других методов, например метода линий скольжения. Однако метод совместного решения приближенных уравнений равновесия и пластичности принципиально не пригоден для получения распределения на­пряжений по объему деформируемого тела. Кроме того, есть некоторые задачи, которые этим методом разрешить не удается, например определить усилие внедрения пуансона в полупростран­ство, что выполнимо методом линий скольжения.

Метод линий скольжения в инженерном его выражении яв­ляется вполне доступным и часто позволяет находить распреде­ление напряжений в объеме тела, решать некоторые вопросы, касающиеся формоизменения и распространения очага деформа­ции. Однако получение замкнутых решений возможно лишь в отдельных случаях. Обычно после получения эпюры нормаль­ных напряжений на поверхности необходимо подобрать подходя­щую алгебраическую зависимость для ее выражения.

Метод приближенных уравнений и метод линий скольжения не исключают друг друга, наоборот, вполне целесообразно, их совместное использование.

Метод сопротивления материалов пластическим деформациям позволяет, как указывалось ранее (стр. 222), решать разнообраз­ные задачи. В частности, его ценной особенностью является ши­рокое использование экспериментальных данных, а также приме­нение разнообразных вспомогательных таблиц. Метод этот, кроме того, нагляден и вполне доступен для изучения.

Этого нельзя сказать про метод баланса работ с использованием экстремальных принципов, который вместе с тем требует много­численных математических выкладок даже при введении ряда дополнительных упрощающих предпосылок и допущений. В даль­нейшем область его полезного использования будет расши­ряться, особенно в связи с применением ЭВМ.

Таким образом, в теории обработки металлов давлением на­ходят применение разные и отнюдь не взаимно исключающие друг друга методы анализа технологических процессов.

Г л а в а 7

ОПЕРАЦИИ КОВКИ И ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ*