Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Сварка и родственные технологии

Диссертационная работа:

Арестов Евгений Сергеевич. Исследование кинетики послойного соударения металлических пластин при сварке взрывом: автореферат дис. ... кандидата технических наук: 05.02.10 / Арестов Евгений Сергеевич;[Место защиты: Оборудование и технология сварочного производства].- Воронеж, 2012.- 20 с.

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы диссертационного исследования.

Сварка взрывом (СВ) в большом числе случаев является эффективным, а иногда и единственным возможным способом получения высококачественных композиционных материалов и узлов различного технического назначения. Постоянно возрастающие потребности промышленности в многослойных композитах с различным сочетанием материалов слоев обуславливают необходимость увеличения объемов работ по технологическому проектированию последних.

Для получения качественного соединения на каждой межслойной границе многослойного композита необходимо точно дозировать энерговложения, зависящие, в первую очередь, от кинематических параметров процесса, и в частности, от скорости соударения слоев Vci. Значение последней при этом должно находиться в некотором интервале величин, определяемым свойствами свариваемых металлов.

Сложность и многофакторность процесса соударения элементов многослойных пакетов металлических пластин не позволяет описать данный процесс некоторой универсальной зависимостью, поэтому для оценки параметров соударения был разработан ряд расчетных и экспериментальных методик, представляющих собой многоэтапный процесс определения кинематических параметров на каждой границе многослойного композита. Эту задачу решали ряд исследователей: Беляев В. И., Дерибас А. А., Кобелев А. Г., Кузьмин Г. Е., Кузьмин С. В., Лысак В. И., Мали В. И., Пай В. В., Седых В. С, Сонное А. П., Трыков Ю.П., Шморгун В. Е., Akbari Mousavi А. А, АИроиг R., Meyers М. A., Moorr L. Е., San Feng, Sui GuoFa, Shao P. H., Zhang Dengxia. Однако предложенные ими методики и модели обладают рядом допущений, не отражающих реальной картины процесса и приводящих в итоге к неточной оценке параметров соударения на границах многослойного композита.

Актуальность выбранной темы диссертационного исследования подтверждается выполнением ее в рамках грантов РФФИ 09-01-97014-р, РФФИ 11-08-00244-а.

Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является построение достоверной математической модели процесса высокоскоростного последовательного соударения при сварке взрывом на основе изучения кинетики разгона и соударения пакетов провзаимодействовавших в полете пластин на второй и последующих меж-слойных границах.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе поставлены и решены следующие задачи:

1. Экспериментально исследована кинетика соударения элементов в многослойном пакете металлических пластин при СВ по одновременной схеме.

Автор выражает глубокую благодарность Заслуженному работнику высшей школы, доктору технических наук, профессору В. П. Багмутоеу за неоценимую помощь в разработке математической модели, проведении ее анализа и советы по материалам диссертации, доктору технических наук, профессору С. В. Кузьмину за участие в формировании направления работы и неоценимую помощь в анализе результатов исследования.

  1. Проведена оценка длительности начальной (переходной) стадии контактного взаимодействия соударяющихся тел, в течение которой происходит передача импульса от ударяющего тела ударяемому.

  2. Создана адекватная математическая модель высокоскоростного соударения металлических пластин при одновременной сварке взрывом многослойных композитов.

  3. Установлены количественные взаимосвязи и выявлены основные коррелирующие и аппроксимирующие зависимости между коэффициентами расчетной модели и исходными условиями взрывного нагружения системы кососоударяющихся металлических тел.

  4. Результаты исследования положены в основу разработки и совершенствования технологических процессов сварки взрывом многослойных композиционных материалов.

Научная новизна состоит в выявлении основных закономерностей кинетики послойного соударения металлических пластин при сварке взрывом многослойных пакетов по одновременной схеме.

Установлено, что продолжительность начальной стадии разгона тн системы пластин на второй и последующих границах многослойного композита, в течение которой происходит передача импульса от ударяющего тела (системы сваренных в полете пластин) ударяемой пластине, существенно зависит от единичной массы взаимодействующих тел и фазы разгона метаемого элемента и лежит в диапазоне от 1 до 13 мкс.

Предложена новая математическая модель взаимодействия элементов в многослойном пакете металлических пластин при сварке взрывом, базирующаяся на гипотезе постепенного вовлечения в движение массы ударяемой пластины и позволяющая достоверно рассчитать интенсивность разгона пакета в пределах начальной стадии, а также ее длительность тн.

Путем обобщения большого количества экспериментальных данных определены настроечные коэффициенты модели {к, п, х, v), влияющие на характер разгона сваренного в полете пакета пластин. Показано, что первая пара коэффициентов характеризует интенсивность нарастания присоединенной массы к ударяющей пластине, а коэффициент х определяет интенсивность спада контактного давления на рассматриваемой границе соударения, существенным образом влияя на расчетную длительность начальной стадии разгона тн.

Методы исследования. Исследование процессов скоростного соударения в многослойном пакете при сварке взрывом осуществлялось с использованием реостатной методики, разработанной в Институте гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН (г. Новосибирск).

В работе использовался измерительно-регистрационный комплекс, оснащенный современной высокоточной электронной аппаратурой: осциллографами Fluke 124, GDS-820C, Tektronix DPO2000, электронно-счетными частотомерами 43-63 и

стабилизированными источниками питания. Изучение микроструктур проводили с помощью микроскопа «Axiovert» 40 МАТ. Расчет параметров соударения свариваемых элементов и математическая обработка полученных результатов осуществлялись с помощью общепринятых математических моделей и специализированных пакетов прикладных программ.

Практическая значимость. Полученные результаты позволили разработать алгоритм расчета параметров соударения на каждой из границ многослойного композита и научно-обосновано подойти к разработке и усовершенствованию технологических процессов изготовления переходных элементов из композита АМг5+А1+Ст.З для сварки алюминиевых палубных надстроек со стальным корпусом судна и многослойных заготовок ВТ 1-0 + АД1 + АМг корпусов приборов антенно-фидерньгх устройств для РКК «Энергия» им. С. П. Королева.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на 6-ти международных конференциях (2007, 2010 - г. Волгоград; 2008 - г. Лиссе, Нидерланды; 2009, 2010 - г. Екатеринбург; 2011 - г. Москва;), всероссийских конференциях (2008 - г. Москва; 2009 - г. Новосибирск), региональных конференциях молодых исследователей (2007, 2008, 2009, 2010 - г. Волгоград), а также на ежегодных научно-технических конференциях и научных семинарах ВолгГТУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе 4 статьи в российских периодических рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 6 статей в сборниках трудов международных научно-технических конференций, 9 тезисов докладов на всероссийских и региональной конференциях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературных источников и приложения, содержит 130 страницы машинописного текста, 60 рисунков, 9 таблиц. Список использованной литературы включает 113 наименований.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net