Штамповка листових заготовок та створення безпечних конструкцій

Abstract

В статті розглянуто спосіб штампування листових заготовок, який забезпечує змінну жорсткість конструкційного матеріалу заготовки. Заздалегідь визначена жорсткість дозволяє покращити параметри пасивної безпеки елементів конструкції транспортного засобу. Керовану технологічну спадковість заготовки пропонується отримати за допомогою електрогідроімпульсного штампування елементів конструкції транспортних засобів. Для оцінки пластичності попередньо здеформованого металу використана методика, заснована на тензорному описі накопичення пошкоджень в умовах холодного пластичного деформування. Методика дозволяє при відомих механічних характеристиках, а також при відомих діаграмах пластичності, оцінювати пластичність попередньо деформованих заготовок при будь- якому вигляді напруженого стану. Пропонується технологія, яка дозволяє створювати безпечні конструкції, що забезпечують в результаті дорожньо-транспортних пригод максимальний захист водія і пасажирів. Це досягається створенням конструкцій, міцність і жорсткість яких керована і прогнозована. Така керованість міцності і жорсткості забезпечується технологічними параметрами штампування. Параметри технології створюють «пам'ять матеріалу», яка забезпечує необхідну міцність і жорсткість. Створення безпечних конструкцій ґрунтується на принципово новій моделі дослідження процесів зіткнення транспортних засобів, а саме: кожна конкретна дорожньо-транспортна пригода розглядається, як унікальний експериментальний матеріал, який використовуються для проведення досліджень процесу зіткнення транспортних засобів. При такому підході будь-яке ДТП можна розглядати як комплексне випробування транспортного засобу з реалізації ударного навантаження в реальних умовах конкретного зіткнення, тобто в умовах його натурного випробування. Тоді для визначення величин швидкостей руху транспортних засобів при їх зіткненні можна використовувати модель дослідження, яка в англійській інтерпретації записується як «full-scale test», тобто повномасштабне або натурне випробування. В статті запропоновано використовувати експериментально-розрахунковий метод дослідження механічних властивостей листових матеріалів, з яких виготовлені елементи конструкції транспортного засобу. Цей метод дає можливість визначати енергію деформації, яку поглинули елементи конструкції транспортного засобу при дорожньо-транспортній пригоді, за зміною твердості цих елементів після зіткнення.

The article discusses a method of stamping sheet blanks, providing variable stiffness of the structural material of the blank. A predetermined stiffness allows to improving the passive safety parameters of structural elements of a vehicle. It is proposed to obtain a controlled technological legacy of the blank by means of electrohydropulse stamping of structural elements of a vehicle. To assess the ductility of a pre-deformed metal, the methodology was used based on the tensor description of damage accumulation under conditions of cold plastic deformation. To assess plasticity of a pre-deformed metal, a methodology was used based on the tensor description of damage accumulation under conditions of cold plastic deformation. The methodology allows for known mechanical characteristics, as well as with known plasticity diagrams, evaluate plasticity of pre-deformed blanks for any type of stress state. The technology, allowing you to create safe designs, providing as a result of road traffic accidents maximum protection for the driver and passengers. This is achieved by creating structures whose strength and stiffness are controllable and predictable. Such controllability of strength and stiffness is ensured by the technological parameters of stamping. Technology parameters create a “material memory” that provides the necessary strength and stiffness. The creation of safe structures is based on a fundamentally new model for research processes collision vehicles, namely: each specific road traffic accident is considered as a unique experimental material that is used to conduct research into the process of collision vehicles. With this approach, any road traffic accident can be considered as a comprehensive test of a vehicle for the implementation of shock loading in real conditions of a specific collision, i.e. under the conditions of his field test. Then, to determine the values of the speeds of vehicles in their collision, you can use the research model, i.e. full-scale or field test. The article proposes to use the experimental-calculation method for research the mechanical properties of sheet materials, from which the structural elements of the vehicle are made. This method makes it possible to determine the strain energy that was absorbed by the structural elements of a vehicle during a road traffic accident, by the change in the hardness of these elements after a collision.

В статье рассмотрен способ штамповки листовых заготовок, обеспечивающий переменную жесткость конструкционного материала заготовки. Заранее определенная жесткость позволяет улучшить параметры пассивной безопасности элементов конструкции транспортного средства. Управляемое технологическое наследство заготовки предлагается получить с помощью электрогидроимпульсной штамповки элементов конструкции транспортных средств. Для оценки пластичности предварительно деформированного металла использована методика, основанная на тензорном описании накопления повреждений в условиях холодного пластического деформирования. Методика позволяет при известных механических характеристиках, а также при известных диаграммах пластичности, оценивать пластичность предварительно деформированных заготовок при любом виде напряженного состояния. Предлагается технология, позволяющая создавать безопасные конструкции, обеспечивающие в результате дорожно-транспортных происшествий максимальную защиту водителя и пассажиров. Это достигается созданием конструкций, прочность и жесткость которых управляема и прогнозируема. Такая управляемость прочности и жесткости обеспечивается технологическими параметрами штамповки. Параметры технологии создают «память материала», которая обеспечивает необходимую прочность и жесткость. Создание безопасных конструкций основано на принципиально новой модели исследования процессов столкновения транспортных средств, а именно: каждое конкретное дорожно-транспортное происшествие рассматривается как уникальный экспериментальный материал, который используются для проведения исследований процесса столкновения транспортных средств. При таком подходе любое ДТП можно рассматривать как комплексное испытание транспортного средства по реализации ударной нагрузки в реальных условиях конкретного столкновения, т. е. в условиях его натурного испытания. Тогда для определения величин скоростей движения транспортных средств при их столкновении можно использовать модель исследования, которая в английской интерпретации записывается как «full-scale test», т. е. полномасштабное или натурное испытание. В статье предложено использовать экспериментально-расчетный метод исследования механических свойств листовых материалов, из которых изготовлены элементы конструкции транспортного средства. Данный метод дает возможность определить энергию деформации, которую поглотили элементы конструкции транспортного средства при дорожно-транспортном происшествии, по изменению твердости этих элементов после столкновения.