Экспериментальная верификация известных моделей линий тока, описывающих локальное течение при РКУЭ (РКУП)

А.В. Периг1, И.С. Галан1
1Донбасская государственная машиностроительная академия, ул. Шкадинова 72, 84313, г. Краматорск, Украина
Аннотация
Несмотря на наличие ряда работ, предлагающих различные модели линий тока при РКУП, существует мало исследований, посвященных экспериментальной визуализации эмпирически-наблюдаемых линий тока. Настоящая работа посвящена экспериментальной верификации известных ранее опубликованных научных результатов Han и др. (2008), Hasani и др. (2008) — Hosseini и др. (2009), а также Tóth и др. (2004) для линий тока материала при РКУП через штамп классической Сегаловской геометрии. Экспериментальное исследование использует методы физического моделирования для визуализации траекторий движущихся маркеров в зоне пересечения каналов при РКУП пластилиновых моделей деформируемых заготовок. Последовательные положения движущихся маркеров были записаны с использованием цифровой камеры с дальнейшим распознаванием и оцифровыванием экспериментальных траекторий маркеров. Настоящее исследование выявило, что экспериментально-полученные линии тока не в полной мере совпадают с моделями Tóth и др. и Han и др. для РКУП-линий тока. Было установлено, что наилучшее согласование эмпирически-установленных линий тока с ранее опубликованными результатами имеет место для моделей Hasani и др. — Hosseini и др. Экспериментально-теоретические результаты, полученные в рамках представленного исследования, представляют интерес для междисциплинарной сферы ИПД механики. Экспериментальная верификация ранее опубликованных моделей, выполненная в данной работе, способствует преемственности, стабильности и академической достоверности теоретико-экспериментальных результатов по механике ИПД между различными школами исследователей. Оценка условий трения при физическом моделировании РКУП выполнялась в рамках применения методики De Pierre и др. (1972) по осадке 6 : 3 : 2 колец, несмотря на отличия параметра Nádai-Lode в ОМД-схемах РКУП и осадки колец. Новые результаты данного исследования относятся к вопросам экспериментальной визуализации положений движущихся маркеров в рамках физического моделирования РКУП, а также экспериментально-теоретического определения соответствующих эмпирических линий тока.
Получена: 12 апреля 2017   Исправлена: 15 мая 2017   Принята: 30 мая 2017
Просмотры: 141   Загрузки: 30
Ссылки
1.
W. Z. Han, Z. F. Zhang, S. D. Wu, S. X. Li. Mat. Sci. Eng. A-Struct. 476(1–2), 224 – 229 (2008), doi:10.1016 / j.msea.2007.04.114.
2.
A. Hasani, R. Lapovok, L. S. Tóth, A. Molinari. Scripta Mater. 58(9), 771 – 774 (2008), doi:10.1016 / j.scriptamat.2007.12.018.
3.
E. Hosseini, M. Kazeminezhad. Comp. Mater. Sci. 44(4), 1107 – 1115 (2009), doi:10.1016 / j.commatsci.2008.07.024.
4.
B. V. Kucheryaev. Continuum Mechanics. Textbook. Study guide. Moscow, MISiS. (2006) 599 p. (in Russian). [Б. В. Кучеряев. Механика сплошных сред. Учебник. Москва, МИСИС. 2006. 599 с.]
5.
A. M. Laptev, A. V. Perig, O. Yu. Vyal. Mater. Res.‑Ibero-Am. J. 17(2), 359 – 366 (2014), doi:10.1590 / S1516–14392013005000187.
6.
A. V. Perig, A. M. Laptev, N. N. Golodenko, Y. A. Erfort, E. A. Bondarenko. Mat. Sci. Eng. A-Struct. 527(16–17), 3769 – 3776 (2010), doi:10.1016 / j.msea.2010.03.043.
7.
A. V. Perig, I. G. Zhbankov, V. A. Palamarchuk. Mater. Manuf. Process. 28(8), 910 – 915 (2013), doi:10.1080 / 10426914.2013.792420.
8.
A. V. Perig, I. G. Zhbankov, I. A. Matveyev, V. A. Palamarchuk. Mater. Manuf. Process. 28(8), 916 – 922 (2013), doi:10.1080 / 10426914.2013.792417.
9.
A. V. Perig, A. M. Laptev. J Braz. Soc. Mech. Sci. Eng. 36(3), 469 – 476 (2014), doi:10.1007 / s40430‑013‑0121‑z.
10.
A. V. Perig, N. N. Golodenko. Chem. Eng. Commun. 201(9), 1221 – 1239 (2014), doi:10.1080 / 00986445.2014.894509.
11.
A. V. Perig, N. N. Golodenko. Int. J. Adv. Manuf. Technol. 74(5–8), 943 – 962 (2014), doi:10.1007 / s00170‑014‑5827‑2.
12.
A. V. Perig. Mater. Res.‑Ibero-Am. J. 17(5), 1226 – 1237 (2014), doi:10.1590 / 1516 – 1439.268114.
13.
A. V. Perig, A. F. Tarasov, I. G. Zhbankov, S. N. Romanko. Mater. Manuf. Process. 30(2), 222 – 231 (2015), doi:10.1080 / 10426914.2013.832299.
14.
A. V. Perig, N. N. Golodenko. Mech. Sci. 6(1), 41 – 49 (2015), doi:10.5194 / ms-6‑41‑2015.
15.
A. Perig. Mater. Res.‑Ibero-Am. J. 18(3), 628 – 638 (2015), doi:10.1590 / 1516 – 1439.004215.
16.
A. V. Perig, N. N. Golodenko. Mater. Res.‑Ibero-Am. J. 19(3), 602 – 610 (2016), doi:10.1590 / 1980 – 5373‑MR-2016 – 0013.
17.
A. V. Perig, N. N. Golodenko. Mater. Res. Express. 3(11), 115301 (2016), doi:10.1088 / 2053 – 1591 / 3 / 11 / 115301.
18.
A. V. Perig, N. N. Golodenko. Adv. Mater. Sci. Eng. 2017, 7015282 (2017), doi:10.1155 / 2017 / 7015282.
19.
L. S. Tóth, R. A. Massion, L. Germain, S. C. Baik, S. Suwas. Acta Mater. 52(7), 1885 – 1898 (2004). doi:10.1016 / j.actamat.2003.12.027.
20.
S. Wolfram. Wolfram Language & System. Wolfram (2017). http://reference.wolfram.com. Accessed 22 June 2017
21.
M. A. Lavrentiev, L. A. Lusternik. A Course in the Calculus of Variations. Functions of several variables. Vol. I, Part 2. Textbook. Study guide. Moscow — Leningrad, ONTI NKTP. (1935) 400 p. (in Russian). [М. А. Лаврентьев, Л. А. Люстерник. Основы вариационного исчисления. Функции многих переменных. Учебник. Том 1. Часть 2. М.‑Л., ОНТИ НКТП. 1935. 400 с.]
22.
A. V. Efimov, A. F. Karakulin, A. S. Pospelov, S. V. Frolov, V. V. Lesin. Higher Mathematics for Engineering Students. Worked Examples and Problems with Elements of Theory. Part 3. Special Courses. Textbook. Study guide. Moscow, Fizmatlit Publisher. (2002) 576 p. (in Russian). [А. В. Ефимов, А. Ф. Каракулин, А. С. Поспелов, С. В. Фролов, В. В. Лесин. Сборник задач по математике для втузов. Часть 3. Учебное пособие. М., Физматлит. 2002. 576 с.]
23.
V. De Pierre, F. Gurney, A. T. Male. Mathematical Calibration of the Ring Test with Bulge Formation: Technical rept. 1 Jan-30 Nov 1971. Westinghouse Astronuclear Lab Pittsburgh PA. (1972) 38 p. (Number: AD0750885).