1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Nghiên cứu ảnh hưởng của gia nhiệt trong quá trình uốn thép tấm để chế tạo một số chi tiết tàu thủy tt

27 67 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 27
Dung lượng 1,16 MB

Nội dung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VƯƠNG GIA HẢI NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA GIA NHIỆT TRONG QUÁ TRÌNH UỐN THÉP TẤM ĐỂ CHẾ TẠO MỘT SỐ CHI TIẾT TÀU THỦY Ngành: Kỹ thuật Cơ khí Mã số: 9520103 TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ Hà Nội - 2020 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thị Hồng Minh PGS.TS Nguyễn Đức Toàn Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Trường họp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Vào hồi … … , ngày … tháng …… năm …… Có thể tìm hiểu luận án thư viện: Thư viện Tạ Quang Bửu – Trường ĐHBK Hà Nội Thư viện Quốc gia Việt Nam DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN Vuong Gia Hai, Nguyen Thi Hong Minh and Nguyen Duc Toan (2019), “Mechanical Properties of SS400 Steel Plate at Elevated Temperatures”, Applied Mechanics and Materials, vol 899, pp 51-57 Doi:10.4028/www.scientific.net/AMM.889.51 Vương Gia Hải, Nguyễn Thị Hồng Minh, Nguyễn Đức Toàn (2019), “Xác định tham số vật liệu để dự đoán đường cong biến dạng cho trình kéo/nén vật liệu DP590”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên, số 22, trang - 12 Vương Gia Hải, Nguyễn Đức Toàn (2019), “Nghiên cứu dự báo tượng đàn hồi sau biến dạng dẻo tạo hình chữ U cho vật liệu DP590”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ - Trường Đại học Thái Nguyên, Tập 200, số 07, trang 265 - 271 Vương Gia Hải, Nguyễn Thị Hồng Minh, Nguyễn Đức Toàn (2019), “Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ, bán kính chày lực chặn phơi đến lực tạo hình uốn chi tiết hình chữ U thép SS400 phương pháp phần tử hữu hạn”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ - Trường Đại học Hàng Hải, số 60, trang 40 45 Vuong Gia Hai, Nguyen Thi Hong Minh and Nguyen Duc Toan (2020), “A study on experiment and simulation to predict the spring-back of SS400 steel sheet in large radius of V-bending process”, Materials Research Express, vol 7(2020) 016562, pp 1-15 (ISI, IP:1.449) Doi: 10.1088/2053-1591/ab67f5 Vuong Gia Hai, Nguyen Thi Hong Minh and Nguyen Duc-Toan (2020), “Studies on Predicting Spring-Back and Verifying the Effects of Temperature, Sheet Thickness and Punch Speed on Forming Force of V-Bending for SS400 Steel Plate”, Advanced Materials, Springer Proceedings in Materials 6, Chapter 9, pp.112 https://doi.org/10.1007/978-3-030-45120-2_9 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết luận án Từ kết cấu tàu [1] thấy, phần vỏ tàu có biên dạng bề mặt cong trơn nối tiếp với Vỏ tàu bích tăng cứng kết cấu tàu chế tạo từ kim loại uốn cách khác để tạo hình dạng phần vỏ tàu sau hàn lại với Có nhiều nghiên cứu ưu điểm gia cơng tạo hình có gia nhiệt, việc uốn chi tiết làm từ thép dày thực chủ yếu nhiệt độ thường, có số trường hợp uốn cách gia nhiệt cục nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ đến trình uốn thép sử dụng đóng tàu chưa có cơng trình thực Được đồng ý tập thể giáo viên hướng dẫn hội đồng đánh giá đề cương trình bày, NCS lựa chọn đề tài luận án: “Nghiên cứu ảnh hưởng gia nhiệt trình uốn thép để chế tạo số chi tiết tàu thủy” Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ đến lực tạo hình góc biến dạng đàn hồi lại uốn thép SS400 nhiệt độ phòng, 3000C, 6000C Đề xuất phương pháp để xác định tham số mô hình hóa bền kết hợp ứng dụng mơ q trình uốn có gia nhiệt Xây dựng mơ hình toán học miêu tả quan hệ nhiệt độ nung phơi, bán kính chày, hành trình chày với lực tạo hình, góc đàn hồi lại, góc chi tiết bán kính chi tiết ứng dụng chế tạo số chi tiết tàu thủy Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu kết hợp nghiên cứu lý thuyết với mô thực nghiệm kiểm chứng, đánh giá kết Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án Ý nghĩa khoa học - Đã xây dựng phương pháp xác định tham số mơ hình hóa bền vật liệu kết hợp (combined hardening) ứng dụng phân tích phần tử hữu hạn trình uốn thép SS400 nhiệt độ phòng (320C), 3000C, 6000C ứng dụng chế tạo tàu thủy - Đánh giá ảnh hưởng nhiệt độ đến độ xác hình dạng kích thước chi tiết uốn làm từ thép SS400 thông qua xác định thay đổi góc biến dạng đàn hồi lại sau biến dạng tạo hình (springback) uốn nhiệt độ phòng, 3000C 6000C - Xây dựng mơ hình tốn miêu tả quan hệ thông số công nghệ đầu vào (nhiệt độ nung phơi, hành trình dịch chuyển chày, bán kính chày) đến yếu tố đầu như: góc đàn hồi lại sau biến dạng tạo hình (springback), lực tạo hình, góc uốn tạo hình chi tiết, bán kính chi tiết sau trình tạo hình uốn chi tiết hình chữ V từ thép SS400 sử dụng đóng tàu Ý nghĩa thực tiễn - Kết nghiên cứu sử dụng cho phân tích dự đốn xác lực tạo hình cần thiết (chọn thiết bị gia cơng có cơng suất phù hợp) góc đàn hồi lại sau uốn tạo hình (xác định xác hình dạng chi tiết) gia cơng uốn chi tiết hình chữ V có gia nhiệt làm từ thép SS400 sử dụng cơng nghệ đóng tàu., - Có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho nhà máy xí nghiệp, sở sản xuất phòng nghiên cứu tham khảo mức độ ảnh hưởng thông số công nghệ (nhiệt độ, bán kính chày, hành trình chày) đến yếu tố đầu như: góc biến dạng đàn hồi sau q trình tạo hình, lực tạo hình, góc tạo hình bán kính chi tiết - Dùng làm tài liệu tham khảo cho sở đào tạo cách thức mô tả q trình uốn kim loại tấm, dự đốn tượng đàn hồi lại sau biến dạng tạo hình (springback) sử dụng theo phương pháp phần tử hữu hạn Những điểm luận án - Đã xây dựng hệ thống thực nghiệm thử kéo xác định tính thép SS400 điều kiện nhiệt độ khác (320C, 3000C 6000C) Từ xác định tham số mơ hình hóa bền vật liệu sử dụng làm liệu đầu vào cho q trình phân tích phần tử hữu hạn q trình kéo/nén uốn chi tiết hình chữ V ba mức nhiệt độ dùng đóng tàu phần mềm ABAQUS - Đã xây dựng mơ hình thực nghiệm uốn có gia nhiệt tiến hành thực nghiệm sau phân tích làm rõ ảnh hưởng nhiệt độ đến tượng biến dạng đàn hồi lại sau biến dạng tạo hình (springback) lực tạo hình - Đã đề xuất phương pháp xác định tham số mơ hình hóa bền vật liệu kết hợp (combined hardening) ứng dụng phân tích phần tử hữu hạn trình uốn thép SS400 ba mức nhiệt độ khác ứng dụng chế tạo số chi tiết tàu thủy Kết nghiên cứu cho thấy phương pháp đề xuất cho kết phù hợp gần với thực tế mơ hình truyền thống - Đã xây dựng mơ hình tốn học miêu tả quan hệ thông số đầu vào (nhiệt độ nung phôi, bán kính chày, hành trình dịch chuyển chày) với yếu tố đầu ra: lực tạo hình uốn, góc biến dạng đàn hồi lại sau biến dạng tạo hình, góc tạo hình chi tiết bán kính chi tiết sau uốn CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU TÀU VỎ THÉP VÀ GIA CƠNG TẠO HÌNH CÓ GIA NHIỆT 1.1 Tổng quan tàu vỏ thép 1.1.1 Các kiểu tàu thông dụng Tàu thủy chia thành hai nhóm tàu dân tàu quân Trong họ tàu dân lại gồm nhiều nhóm nhỏ như: Tàu chở hàng khơ, tàu chở hàng lỏng, tàu khách, tàu chuyên ngành, tàu phục vụ khai thác dầu khí thềm lục địa, tàu đánh bắt cá, tàu cơng tác hoạt động ngun tắc khí động lực 1.1.2 Kết cấu tàu vỏ thép Thân tàu dạng chung xét kết cấu có vỏ nẹp cứng Ba khung giàn kết cấu từ dầm ngang, dầm dọc, lợp đóng vai trị khung tạo vỏ tàu Đó khung giàn đáy (1), khung giàn mạn (2) khung giàn boong (3) kết cấu vỏ tàu kim loại Hình 1.1a Từ Hình 1.1b, ta thấy, có nhiều chi tiết có biên dạng cong sử dụng kết cấu tàu chở dầu Các chi tiết chế tạo dời từ bên phương pháp uốn sau hàn tổ hợp lại với chi tiết khác tạo kết cấu dọc tàu (a) (b) Hình 1.1 Kết cấu tàu vỏ kim loại (a), kết cấu dọc tàu chở dầu [2] 1.2 Uốn tạo hình Hình 1.2 Uốn chữ V chữ U [5] Trong hầu hết trình tạo hình kim loại tấm, thiết bị tạo hình bao gồm khn có hình dạng cuối chi tiết, chày để đẩy kim loại vào lịng khn giá đỡ để kẹp phơi q trình tạo hình Tuy nhiên, số quy trình tạo hình kim loại tấm, không cần giữ phôi gọi uốn tự uốn chữ V chữ U Hình 1.2 Uốn định hình q trình tạo hình kim loại chịu tải trọng uốn thực dạng khác uốn chữ V, chữ U uốn chữ L Nó thực cách đặt kim loại lên cối chày sau xuống, nhấn vào đẩy vào lịng khn Chi tiết có tạo hình giống chày cối Trong trình tạo hình kim loại tấm, chịu tác dụng lực kéo (kéo căng) lực uốn, chặn tạo lực kẹp giữ Hình 1.3b trình bày nguyên lý trình tạo hình kim loại hình chữ U, Hình 1.3a ngyên lý trình uốn chữ L (a) (b) Hình 1.3 Tạo hình kim loại – uốn chữ L (a) uốn chữ U (b) [5] Ảnh hưởng nhiệt độ gia công Các nghiên cứu đưa nhận xét: kim loại có xu hướng dễ biến dạng có biến dạng đàn hồi lại nhỏ, lực tạo hình nhỏ gia nhiệt gia cơng Do nâng cao tính gia cơng chúng Các cơng trình [11], [12],[13] đưa phương pháp gia cơng uốn, sấn có gia nhiệt dùng trực tiếp nguồn nhiệt để gia 1.3 cơng kim loại tấm, cơng trình hiệu rõ ràng việc gia cơng có gia nhiệt 1.4 Gia nhiệt cảm ứng điện từ 1.4.1 Nguyên lý gia nhiệt Gia nhiệt cảm ứng q trình làm nóng khơng tiếp xúc Nó sử dụng điện cao tần để làm nóng vật liệu có dẫn điện Nguồn nhiệt cảm ứng tạo biến đổi dòng điện cảm ứng bên phôi Sự biến đổi bắt đầu cuộn dây làm việc quấn quanh phía phơi Dòng điện xoay chiều AC đưa vào cuộn dây tạo dịng điện cảm ứng bên phơi Dịng điện cảm ứng phơi sinh nhiệt làm nhiệt độ phôi tăng lên 1.4.2 Cuộn dây cảm ứng Đối với tốn nghiên cứu sinh, phơi thử kéo thực nghiệm dạng hình chữ nhật cịn phơi gia cơng uốn dạng chữ nhật với kích thước 110x35x5 (mm) Tác giả lựa chọn kiểu thiết kế cuộn dây kiểu xoắn ốc với vòng dây so le hình trịn cho thực nghiệm thử kéo Hình 1.4a hình chữ nhật cho thực nghiệm thử uốn Hình 1.4b Hình 1.4 Các kiểu thiết kế cuộn dây để nung [19] 1.5 Một số nghiên cứu gia cơng tạo hình có gia nhiệt 1.5.1 Nghiên cứu nước Các nghiên cứu công nghệ gia công ứng dụng chế tạo tàu thủy nước ta chưa có nhiều nhà khoa học nghiên cứu, số cơng trình nghiên cứu TS Trần Hải Đăng [20] TS Đặng Thị Hồng Huế [21] Ngồi cịn có nghiên cứu khác TS Mạc Thị Bích [17] TS Nguyễn Thành Huân [22] 1.5.2 Nghiên cứu nước Trong nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ với tính thép kết cấu [14], [15] đưa mối quan hệ ứng suất-nhiệt độ-biến dạng Ngoài ra, nhóm nhà nhà khoa học [11] tiến hành nghiên cứu thép AMS 5604 điều kiện nhiệt độ khác Kết nghiên cứu cho thấy nhiệt độ cao tính vật liệu giảm, tăng khả gia cơng vật liệu Có nhiều nghiên cứu nhà khoa học tượng đàn hồi lại sau biến dạng tạo [11], [12], [19], [26], [33], [34], [38], [50], [51], [52], [53], [54] Trong nghiên cứu nghiên cứu ảnh hưởng thơng số cơng nghệ như: bán kính chày cối, nhiệt độ, góc uốn,… đến đàn hồi lại sau biến dạng tạo hình Kết luận Đã nghiên cứu tổng quan kết cấu tàu thủy, phương pháp gia công uốn ảnh hưởng nhiệt độ gia cơng tạo hình Phân tích lựa chọn phương pháp gia nhiệt cảm ứng điện từ sử dụng cho nghiên cứu Hệ thống hóa nghiên cứu nước nước ảnh hưởng đàn hồi lại vai trị gia cơng có có gia nhiệt tượng đàn hồi lại Chỉ hướng thực chương CHƯƠNG LÝ THUYẾT BIẾN DẠNG DẺO, VẬT LIỆU VÀ MƠ HÌNH BIẾN CỨNG 2.1 Lý thuyết biến dạng dẻo (a) (b) Hình 2.1 Hiệu ứng Bauschinger (a), mối quan hệ ứng suất biến dạng ba mô hình biến cứng [61], [62] (b) Giới hạn đàn hồi nén đặt tải lần tương ứng với điểm B1 Sau kéo tới điểm C cất tải nén giới hạn đàn hồi vật liệu nén phần biến dạng đàn hồi CMNB2 tướng ứng với điểm B2 Và giá trị ứng suất điểm B1 B2 khác Hiệu ứng thay đổi giới hạn đàn hồi nén (hay kéo) sau kéo (hay nén) giới hạn đàn hồi gọi hiệu ứng Bauschinger 2.2 Hiện tượng đàn hồi lại sau trình biến dạng tạo hình Trong gia cơng uốn kim loại, chi tiết ln có xu hướng quay trở lại trạng thái ban đầu (dù lượng nhỏ), tượng gọc tượng đàn hồi lại Hiện tượng đàn hồi phụ thuộc vào tính chất học vật liệu tạo hình như: mođun đàn hồi E (nếu E lớn góc đàn hồi lại lớn), giới hạn chảy Y, tính đẳng hướng, độ giãn dài Các thơng số hình học như: độ dày tấm, bán kính uốn góc uốn Bán kính chày bán kính cối Các lực tác động, cường độ ứng suất q trình tạo hình Ngồi cịn có ảnh hưởng số yếu tố nhiệt độ, áp suất,… điều kiện, qui trình kỹ thuật tạo hình khác 2.3 Biến dạng dẻo tạo hình kim loại 2.3.1 Biến cứng kết hợp (combinedd hardening) Là mơ hình hóa bền kết hợp hai mơ hình biến cứng đẳng hướng động học lại với nhau, phương trình (3.1) 2.3.2 Biến cứng đẳng hướng (isotropic hardening) Vật liệu thỏa mãn giả thiết biến cứng đẳng hướng biên giới miền đàn hồi phụ thuộc vào thơng số vơ hướng (Hình 2) Hình 2 Thí nghiệm kéo nén với biến cứng đẳng hướng [61], [62] Hình Thí nghiệm kéo nén với biến cứng động Đường cong thử nén thử kéo suy từ đường cong kéo đơn điệu phép đồng dạng tỉ lệ 1, qua điểm ứng suất (điểm B Hình 2) 2.3.3 Biến cứng động (kinematic hardening) Biến cứng động tuyến tính dạng đặc trưng phổ biến biến cứng dị hướng Miền đàn hồi giữ nguyên độ lớn hình dạng dịch chuyển khơng gian ứng suất Đường cong nén chiều suy từ đường cong kéo phép đồng dạng với tỉ lệ qua tâm B (Hình 3) 2.4 Các mức nhiệt độ tạo hình Các mức nhiệt độ khác áp dụng cho vật liệu để thực thực nghiệm nghiên cứu gồm: Nhiệt độ phòng (320), 3000C 6000C Trên Hình 3.1 sơ đồ thực nghiệm uốn nhiệt độ phòng chi tiết hình chữ V Hình 3.2 Hình 3.3 trình bày sơ đồ hệ thống thực nghiệm uốn có gia nhiệt chi tiết hình chữ V làm từ thép SS400 (a) (b) Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống thực nghiệm uốn nhiệt độ phịng (a),thực nghiệm (b) Hình 3.2 Sơ đồ hệ thống thực nghiệm uốn có gia nhiệt Hình 3.3 Hệ thống uốn chi tiết hình chữ V có gia nhiệt 3.2 Thực nghiệm mơ xác định tham số mơ hình vật liệu uốn thép SS400 nhiệt độ phòng 3.2.1 Thực nghiệm uốn chi tiết hình chữ V nhiệt độ phịng Kết thực nghiệm trình bày Bảng 3.1 cho bán kính chày Rch = 10mm Bảng 3.1 Góc biến dạng đàn hồi sp sau trình uốn chi tiết hình chữ V nhiệt độ phịng với Rch = 10mm Hành Góc uốn Góc uốn chi tiết sau đàn hồi lại  (0) Góc đàn trình trước Mẫu hồi lại sp Trung chày H đàn hồi (0) bình (mm) lại (0) 10 136 142,17 141,23 141,58 141,66 5,66 16 113 119,1 119,7 118,34 119,05 6,05 22 92 99,2 98,76 98,26 98,74 6,74 10 Kết thực nghiệm uốn chi tiết hình chữ V nhiệt độ phịng với Rch = 15mm trình bày Bảng 3.2 Bảng 3.2 Góc biến dạng đàn hồi sp sau trình uốn chi tiết hình chữ V nhiệt độ phòng với Rch = 15mm Hành trình chày H (mm) Góc uốn trước đàn hồi lại (0) 10 16 22 136 112 88 Góc uốn chi tiết sau đàn hồi lại (0) 141,5 117,67 96 Mẫu 142,5 117,88 95 141,5 119,72 94,5 Trung bình 141,833 118,423 95,167 Góc đàn hồi lại sp (0) 5,833 6,423 7,167 Kết thực nghiệm uốn chi tiết hình chữ V nhiệt độ phịng với Rch = 20mm trình bày Bảng 3.3 Bảng 3.3 Góc biến dạng đàn hồi sp sau q trình uốn chi tiết hình chữ V nhiệt độ phịng với Rch = 20mm Góc uốn chi tiết sau đàn hồi lại (0) Góc đàn Hành trình Góc uốn Mẫu hồi lại chày H trước đàn Trung (mm) hồi lại (0) sp (0) bình 10 135 141 140,76 141,3 141,02 6,02 16 108 115,22 115,4 114,5 115,04 7,04 22 83 91 91,07 91,58 91,22 8,22 Từ số liệu trình bày Bảng 3.1, Bảng 3.2 Bảng 3.3 ta thấy, nhiệt độ phòng (320C) góc biến dạng đàn hồi sp có xu hướng tăng lên hành trình chày tăng tương ứng với H bằng: 10mm; 16mm 22mm Các giá trị sp tăng dần hành trình bán kính chày tăng lên Giá trị góc đàn hồi lại sau biến dạng tạo hình nhỏ với Rch = 10mm, H = 10mm sp = 5,660 sp lớn 8,220 Rch = 20mm H = 22mm Bảng 3.4 Kết lực tạo hình uốn thực nghiệm chi tiết hình chữ V nhiệt độ phịng với Rch = 15mm Lực tạo hình PTN32 (N) Hành trình chày H (mm) Trung bình 10 6784 6656 7157 6865,667 16 7752 7733 7072 7519 22 7848 8132 8094 8024,667 Qua biểu đồ so sánh lực tạo hình cần thiết uốn chi tiết hình chữ V nhiệt độ phịng Hình 3.4 ta nhận thấy, bán kính chày tăng lên lực tạo hình tăng theo hành trình dịch chuyển chày lớn lực tạo hình tỉ lệ thuận theo Giá trị lực uốn nhỏ 11 với Rch = 10 mm hành trình chày H = 10 mm 6496 N, lực uốn lớn với Rch = 20 mm hành trình chày H = 22 mm 8427 N Bảng 3.5 Lực tạo hình uốn thực nghiệm chi tiết hình chữ V nhiệt độ phịng với Rch = 20mm Lực tạo hình PTN32 (N) Hành trình chày H (mm) Trung bình 10 7776 7740 7308 7608 16 8160 8080 8240 8160 22 8520 8360 8400 8427 Hình 3.4 Biểu đồ so sánh lực tạo hình chày uốn có bán kính khác thực hành trình uốn khác nhiệt độ phòng 3.2.3 Xác định tham số mơ hình hóa bền kết hợp Mơ hình hóa bền kết hợp (3.2) sử dụng để mơ tả q trình uốn Để xác định tham số hóa bền mơ hình hóa bền, luận án đề xuất phương pháp xác định hàm ứng suất ngược (3.3) C   (3 1)     A (1  exp( B  pl )) (1  e ) pl eq Y 1 eq i iso ( )  iso  kine 1 (3 2) Kết mơ uốn chi tiết hình chữ V làm từ thép SS400 sử dụng mô hình biến cứng đề xuất trình bày Bảng 3.6 cho Rch =10 mm, Bảng 3.7 cho Rch = 15mm Bảng 3.8 cho Rch = 20mm Bảng 3.6 So sánh kết góc tạo hình thực nghiệm mơ sử dụng mơ hình biến cứng kết hợp với Rch = 10mm Góc sau biến dạng đàn hồi lại (0) Sai lệch Hành trình chày uốn H (mm)  (0) Thực nghiệm tn Mô mp 10 141,66 140,83 0,83 16 119,05 119,78 0,73 22 98,74 97,69 1,05 12 Bảng 3.7 So sánh kết góc tạo hình thực nghiệm mơ sử dụng mơ hình biến cứng kết hợp với Rch = 15mm Góc sau biến dạng đàn hồi lại (0) Hành trình chày Sai lệch  uốn H (mm) (0) Thực nghiệm tn Mô mp 10 141,833 141,5 0,33 16 118,423 119,11 0,686 22 95,17 95,48 0,313 Bảng 3.8 So sánh kết góc tạo hình thực nghiệm mơ sử dụng mơ hình biến cứng kết hợp với Rch = 15mm Góc sau biến dạng đàn hồi lại (0) Hành trình chày Sai lệch  uốn H (mm) (0) Thực nghiệm tn Mô mp 10 141,02 139,98 1,04 16 115,04 116,36 1,32 22 91,22 90,15 1,07 Từ kết Bảng 3.6, Bảng 3.7, Bảng 3.8 ta nhận thấy, sử dụng mơ hình biến cứng kết hợp để mơ dự đốn biến dạng đàn hồi lại uốn chi tiết hình chữ V có độ xác cao so với hai mơ hình đẳng hướng động học Bảng 3.9 Kết lực tạo hình uốn chi tiết hình chữ với Rch = 10mm, 15mm 20mm nhiệt độ phịng Rch (mm) Hành 10 15 trình chày H (mm) PTN Pmp P PTN Pmp P (N) (N) (%) (N) (N) (%) 10 6496 6729 3,58 6865 6950 1,23 16 7174 7522 4,85 7519 7590 0,95 22 7623 7984 4,73 8024 8122 1,21 (a) (b) ccc V thực nghiệm mô 20 PTN Pmp (N) (N) 7608 7281 8160 7868 8426 8668 P (%) 4,3 3,6 2,9 (c) Hình 3.5 Biểu đồ so sánh lực uốn tạo hình thực nghiệm mơ uốn chi tiết hình chữ V (320C) với (a) Rch = 10mm, (b) Rch = 15mm, (c) Rch = 20mm Từ Bảng 3.9 biểu đồ Hình 3.5 ta nhận thấy, giá trị lực uốn tạo hình thực nghiệm mơ có xu hướng tăng Rch H tăng Sự sai khác thực nghiệm mô nhỏ, hành trình chày uốn H thay đổi mức 10mm, 13 16mm 22mm, bán kính chày thay đổi mức 10mm, 15mm 20mm sai lệch thực nghiệm mô lớn 4,85% với Rch = 10mm, cịn với Rch = 15mm sai số khoảng 1% Điều cho thấy mô hình vật liệu đề xuất đảm bảo độ tin cậy 3.3 Thực nghiệm mô uốn kiểm chứng chi tiết hình chữ V nhiệt độ cao 3.3.1 Thực nghiệm uốn có gia nhiệt Kết thực nghiệm trình uốn chi tiết hình chữ V với Rch = 10mm 3000C thể Bảng 3.10 Bảng 3.10 Góc biến 3000C với Rch = 10 mm Hành trình Góc chày H uốn (mm) (0) 10 136 16 113 22 92 dạng đàn hồi sp sau q trình uốn chi tiết hình chữ V Góc uốn chi tiết sau biến dạng đàn hồi (0) Mẫu Trung bình 138,69 138,2 138,5 138,46 115,59 116,4 115,83 115,94 95,6 95,97 95,93 95,83 Góc đàn hồi lại sp (0) 2,46 2,94 3,83 Kết thực nghiệm trình uốn chi tiết hình chữ V với Rch = 15mm 3000C thể Bảng 3.11 Bảng 3.11 Góc biến dạng đàn hồi sp sau trình uốn chi tiết hình chữ V 3000C với Rch = 15 mm Góc uốn chi tiết sau biến dạng đàn hồi (0) Góc đàn Hành trình Góc uốn hồi lại chày H Mẫu (0) Trung bình (mm) sp (0) 10 136 139,1 140,15 138,9 139,38 3,38 16 112 116,2 115,5 115,2 115,63 3,63 22 88 93,5 93,0 93,0 93,167 5,167 Kết thực nghiệm trình uốn chi tiết hình chữ V với Rch = 20mm 3000C thể Bảng 3.12 Bảng 3.12 Góc biến 3000C với Rch = 20 mm Hành trình Góc chày H uốn (mm) (0) 10 135 16 108 22 83 dạng đàn hồi sp sau q trình uốn chi tiết hình chữ V Góc uốn chi tiết sau biến dạng đàn hồi (0) Mẫu Trung bình 138,65 138,4 138,76 138,6 111,63 111,52 112,81 111,99 88,94 88,57 87,92 88,48 Góc đàn hồi lại sp (0) 3,6 3,99 5,48 Trong biểu đồ Hình 3.6 cho thấy, uốn chi tiết hình chữ V 3000C góc biến dạng đàn hồi lại tỷ lệ thuận với bán kính chày uốn 14 hành trình chày, điều tương tự uốn nhiệt độ phịng Trên Bảng 3.13 trình bày kết thực nghiệm trình uốn chi tiết hình chữ V 6000C với Rch = 10 mm Hình 3.6 Biểu đồ so sánh góc biến dạng đàn hồi lại sp thay đổi bán kính chày Rch hành trình H nhiệt độ 3000C Bảng 3.13 Góc biến dạng đàn hồi sp sau trình uốn chi tiết hình chữ V 6000C với Rch = 10 mm Góc Góc uốn Góc uốn chi tiết sau đàn hồi lại (0) đàn hồi H trước biến Mẫu Trung (mm) dạng đàn lại sp bình hồi (0) (0) 10 136 136,99 136,5 137,61 137,03 1,03 16 113 114,58 114,3 114,2 114,36 1,36 22 92 94,2 94,0 93,86 94,02 2,02 Trên Bảng 3.14 trình bày kết thực nghiệm trình uốn chi tiết hình chữ V 6000C với Rch = 15 mm Bảng 3.14 Góc biến dạng đàn hồi sp sau trình uốn chi tiết hình chữ V 6000C với Rch = 15 mm Góc đàn Góc uốn chi tiết sau đàn hồi lại (0) Góc uốn hồi lại sp H trước biến Mẫu Trung (0) (mm) dạng đàn bình hồi (0) 10 136 137 137,45 137,2 137,22 1,22 16 112 113,15 114 113,5 113,55 1,55 22 88 90,5 90 90 90,167 2,167 Trên Bảng 3.15 trình bày kết thực nghiệm trình uốn chi tiết hình chữ V 6000C với Rch = 20 mm 15 Bảng 3.15 Góc biến dạng đàn hồi sp sau trình uốn chi tiết hình chữ V 6000C với Rch = 20 mm Góc uốn chi tiết sau đàn hồi lại (0) Góc đàn Góc uốn trước H biến dạng đàn Mẫu Trung hồi lại sp (mm) hồi (0) bình (0) 10 135 136,84 136,29 136,93 136,69 1.69 16 108 110,17 110,2 110,16 110,18 2.18 22 83 85,12 85,27 86,16 85,52 2.52 Lực uốn tạo hình cần thiết uốn thực nghiệm chi tiết hình chữ V làm từ thép SS400 nhiệt độ 3000C với Rch = 10mm trình bày Bảng 3.16, Rch = 15mm đư ợ c trình bày Bảng 3.17, vớ i Rch = 20mm đư ợ c trình bày Bảng 3.18 Bảng 3.16 Kết lực uốn tạo hình PTN300 uốn thực nghiệm chi tiết hình chữ V 3000C với Rch = 10mm Lực uốn PTN300 (N) Hành trình chày H (mm) 10 16 22 Mẫu 4200 4609 5226 4240 4642 5200 Trung bình 4100 4420 5210 4180 4557 5212 Bảng 3.17 Kết lực uốn tạo hình PTN300 uốn thực nghiệm chi tiết hình chữ V 3000C với Rch = 15mm Hành trình chày H (mm) 10 16 22 Lực uốn PTN300 (N) Mẫu Trung bình 4968 4730 4776 5042 5028 5116 5460 5252 5546 4631 5278 5926 Bảng 3.18 Kết lực uốn tạo hình PTN300 uốn thực nghiệm chi tiết hình chữ V 3000C với Rch = 20mm Hành trình chày H (mm) 10 16 22 5876 6060 7160 Lực uốn PTN300 (N) Mẫu Trung bình 5842 5572 5763 6120 6420 6200 7361 7140 7220 Lực uốn tạo hình cần thiết uốn thực nghiệm chi tiết hình chữ V làm từ thép SS400 nhiệt độ 6000C với Rch = 10mm trình 16 bày Bảng 3.19, Rch = 15mm Bảng 3.20, với Rch = 20mm Bảng 3.21 Bảng 3.19 Kết lực uốn tạo hình PTN600 uốn thực nghiệm chi tiết hình chữ V 6000C với Rch = 10mm Hành trình chày uốn H (mm) 10 16 22 Lực uốn tạo hình PTN600 (N) Mẫu Trung bình 1557 1569.6 1532 1742 1733 1745 1848 1891 1874 1470 1760 1884 Bảng 3.20 Kết lực uốn tạo hình PTN600 uốn thực nghiệm chi tiết hình chữ V 6000C với Rch = 15mm Hành trình chày uốn H (mm) 10 16 22 Lực uốn tạo hình PTN600 (N) Mẫu Trung bình 1680 1881 1817 1936 2053 2000 2098 2100 2119 1890 2011 2160 Bảng 3.21 Kết lực uốn tạo hình PTN600 uốn thực nghiệm chi tiết hình chữ V 6000C với Rch = 20mm Hành trình chày uốn H (mm) 10 16 22 2100 2520 3344 Lực uốn tạo hình PTN600 (N) Mẫu Trung bình 2120 2160 2126 2616 2652 2596 3230 3152 3242 3.3.2 Mô uốn chi tiết hình chữ V nhiệt độ cao Hai phương pháp đề xuất để xác định tham số hóa bền mơ hình kết hợp uốn nhiệt độ cao xác định theo công thức (3.9) Các tham số trình bày Bảng 3.22 Bảng 3.22 Các tham số hóa bền vật liệu nhiệt độ phòng, 3000C 6000C theo qui luật biến cứng kết hợp T (0C) y (MPa) C1 (MPa)  A1 (MPa) B1 32 348 3538,93 33,526 75,5 33,527 300 199,3 280,9023 2,0133 53,3422 6,9049 600 72,43 36,5690 4,7288 29,2536 6,3814 17 Hình 3.7 Biểu đồ so sánh lực tạo hình chày uốn có bán kính khác thực hành trình uốn khác 6000C (a) (b) (c) Hình 3.8 Biểu đồ so sánh quan hệ hành trình chày uốn H lực uốn tạo hình (a) Rch = 10mm, (b) Rch = 15mm, (c) Rch = 20mm ba điều kiện uốn thực nghiệm là: nhiệt độ phòng (320C), 3000C 6000C So sánh kết thực nghiệm mơ mơ hình vật liệu đề xuất 3000C trình bày Bảng 3.23 6000C trình bày bảng Bảng 3.24 Bảng 3.23 So sánh góc uốn chi tiết  sau biến dạng đàn hồi lại thực nghiệm mô 3000C với Rch H thay đổi Rch (mm) 10 15 20 H (mm)   0 0 tn ( ) mp( ) tn ( ) mp( ) tn ( ) mp(0) (0) (0) 10 138,46 137,47 0,99 139,38 138,79 0,593 138,6 138,28 16 115,94 115,17 0,77 115,63 115,24 0,393 111,99 113,2 22 95,83 94,65 1,18 93,167 93,86 0,693 88,48 90,15 Bảng 3.24 So sánh góc uốn chi tiết  sau biến dạng đàn hồi lại thực nghiệm mô 6000C với Rch H thay đổi H (mm) 10 16 22 Rch (mm) 15 10 tn (0) mp(0) 137,03 114,36 94,02 136,22 115,98 93,08  (0) 0,81 1,62 0,94 tn (0) mp(0) 137,22 113,55 90,17 136,77 113,15 90,52 18  (0) 0.32 1.21 1.67 20  (0) 0,45 0,40 0,35 tn (0) mp(0) 136,69 110,18 85,52 136,08 111,2 83,93  (0) 0,6 1,02 1,59 Từ kết phân tích phần tử hữu hạn thực nghiệm, ta xác định sai lệch lực tạo hình P (%) cho bán kính chày uốn R = 10mm, 15mm 20mm trình bày Bảng 3.25, Bảng 3.26, Bảng 3.27 Bảng 3.25 Kết lực tạo hình uốn chi tiết hình chữ V thực nghiệm mô với Rch = 10mm Sai Sai Lực tạo hình nhiệt độ cao P (N) lệch lệch H Thực Thực Mô Mô (mm) P300 P600 nghiệm nghiệm (Pmp300) (Pmp600) (%) (%) (PTN300) (PTN600) 10 4180 4351 1532 1582 4,1 3,3 16 4557 4689 1745 1823 3,0 4,5 22 5212 5475 1874 1933 5,0 3,1 Bảng 3.26 Kết lực tạo hình uốn chi tiết hình chữ V thực nghiệm mô với Rch = 15mm Lực tạo hình nhiệt độ cao P (N) Sai Sai lệch lệch H Thực Mô Thực Mô P300 (mm) nghiệm nghiệm P600 (%) (PTN300) (Pmp300) (PTN600) (Pmp600) (%) 10 4776,33 4595,5 1817 1836,69 3,79 1,08 16 5116,13 5041,9 2000,3 2073,52 1,45 3,68 22 5546,07 5472,16 2119,33 2212,06 1,33 4,38 Bảng 3.27 Kết lực tạo hình uốn chi tiết hình chữ V thực nghiệm mơ với Rch = 20mm Lực tạo hình nhiệt độ cao P (N) Sai Sai lệch lệch H Thực Thực Mô Mô P300 (mm) nghiệm nghiệm P600 (Pmp300) (%) (PTN300) (PTN600) (Pmp600) (%) 10 5763 5610 2126 2035 2,7 4,3 16 6200 6014 2596 2470 3,0 4,8 22 7220 6938 3242 3110 3,9 4,1 Kết luận - Đã đề xuất phương pháp xác định tham số mơ hình hóa bền kết hợp dựa kết thực nghiệm mô Xây dựng phương trình (3 2) xác định tham số hóa bền cho nhiệt độ phịng, phương trình (3.8), (3.9) xác định tham số hóa bền theo hai phương pháp cho nhiệt độ 3000C 6000C Các tham số hóa bền mơ hình biến cứng điều kiện nhiệt độ khác trình bày Bảng 3.22 19 - Góc biến dạng đàn hồi lại uốn 6000C giảm khoảng 3,3 lần so với uốn nhiệt độ phịng hành trình chày H = 22mm, giảm khoảng lần H = 16 mm giảm gần lần H = 10 mm - Lực uốn tạo hình uốn 6000C giảm khoảng lần so với uốn nhiệt độ phòng CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC THƠNG SĨ ĐẦU VÀO VÀ CÁC THÔNG SỐ ĐẦU RA 4.1 Thiết kế thực nghiệm Các tham số mức điều khiển trình bày bảng 4.1 Bảng 4.1 Tham số điều khiển mức độ Ký hiệu A B C Tham số điều khiển Đơn vị Nhiệt độ nung phôi (T) Bán kính chày (Rch) Hành trình chày (H) 0C mm mm 32 10 10 Mức độ 300 15 16 600 20 22 4.2 Nghiên cứu mối quan hệ thông số công nghệ đến lực tạo hình uốn thép SS400 có gia nhiệt Từ kết phân tích phần mềm Minitab 17 Bảng 4.2, tham số công nghệ phù hợp cho lực uốn tạo nhỏ là: A3B1C1 tương ứng với T = 6000C, Rch = 10 mm, H = 10 mm Bảng 4.2 Tỷ số S/N cho mức độ uốn chi tiết hình chữ V Tham số A (T) B (Rch) C (H) Err Tổng Giá trị S/N mức -77,43 -74,42 -66,31* -71,63* -72,53 -72,99 -72,22* -72,99 -72,95 Tổng bình phương 4399833 2482125 541365 46769 46816232 Phân bố (%) 93,477 5,273 1,150 0,099 100 Lực tạo hình PTC với thơng số đầu phương trình (4.1) PTC = 4320 – 6,025.T + 255,6.Rch + 7,491.H – 0,1165.T.R + 0.06459.T.H – 0,004338.T2 – 2,665.R2 + 0,2535.H2 (4 1) 4.3 Nghiên cứu mối quan hệ thông số công nghệ đến góc biến dạng đàn hồi lại uốn thép SS400 có gia nhiệt Từ kết phân tích phần mềm Minitab 17 Bảng 4.3, tham số công nghệ phù hợp cho lực uốn tạo nhỏ là: A3B1C1 tương ứng với T = 6000C, Rch = 10 mm, H = 10 mm 20 Bảng 4.3 Tỷ số S/N cho mức độ uốn chi tiết hình chữ V Tham số A (T) B (Rch) C (H) Err Tổng Giá trị S/N mức -16,501 -11,588 -4,868* -10,177* -10,716 -12,064 -9,303* -10,762 -12,891 Tổng bình phương 37,1963 1,9596 4,4895 0,1615 43,8069 Phân bố (%) 84,91 4,47 10,25 0,37 100 Góc đàn hồi lại SPC với thơng số đầu phương trình (4.2) SPC = 6,901 – 0,01522.T + 0,1711.Rch – 0,3828.H + 0,0000065.T2 (4 2) – 0,004561.R2 + 0,01761.H2 + 0,000221.T.R – 0,000058.T.H 4.4 Nghiên cứu mối quan hệ thơng số cơng nghệ đến góc uốn tạo hình chi tiết uốn thép SS400 môi trường gia nhiệt cảm ứng điện từ Mơ hình tốn miêu tả quan hệ góc uốn chi tiết C với thơng số đầu phương trình (4.3) c = 167,4 – 0,002775.T + 2,771.Rch – 4,522.H – 0,000004.T2 (4.3) – 0,08456 R2 + 0,003723.H2 – 0,001335.T.R + 0,001238.T.H 4.5 Nghiên cứu mối quan hệ thông số cơng nghệ đến bán kính uốn chi tiết uốn thép SS400 môi trường gia nhiệt cảm ứng điện từ Bán kính chi tiết RUC với thơng số đầu phương trình (4.4) RUC = 75.29 – 0,01033.T + 0,2411.R – 3,193.H + 0,000073.T.R – 0,000377.T.H + 0,000025.T2 – 0,008449.R2 + 0,06212.H2 (4.4) 4.6 Phân tích phần tử hữu hạn kiểm chứng uốn chi tiết tàu thủy 4.6.1 Xác định tham số T, Rch H cho gia công uốn chi tiết tàu thủy Theo Bảng 4.4, để uốn chi tiết lựa chọn, nhiệt độ phòng cần chọn Rch = 15mm H = 15,5mm Ở 3000C chọn Rch = 20mm H = 14,5mm Ở 6000C Rch = 10mm H = 15mm Nhưng muốn lựa chọn tham số cho lực uốn góc đàn hồi lại nhỏ lựa chọn tham số 6000C Bảng 4.4 Kết xác định thông số đầu theo mơ hình tốn T (0C) Nhiệt độ phòng 300 600 Rch (mm) 15,0 20 10,0 H (mm) 15,5 14,5 15 21 Ruc (mm) 42 41,5 42,8 c (0) 120,6 120,39 119,7 spc (0) 6,3 3,7 0,4 PTC(N) 7510 5912 1485 4.6.2 Mô kiểm chứng trình uốn chi tiết tàu thủy Từ Bảng 4.6 nhận thấy sai lệch chi tiết thực tế so với dự đốn theo phương trình xây dựng so với mơ số có sai lệch nhỏ Góc chi tiết sai lệch 1,280, cịn bán kính uốn sai lệch lớn 1,5mm (3,4%) Bảng 4.5 Kết xác định thông số đầu theo mô số T (0C) Rch (mm) H (mm) Rmp (mm) mp (0) spmp (0) Pmp(N) Nhiệt độ 15,0 15,5 43,95 120,98 5,98 7492 phòng 300 20 14,5 41,89 119,08 3,7 5720 600 10,0 15 42,2 121,28 2,12 1587 Bảng 4.6 So sánh kết xác định thông số đầu theo mơ số tính tốn theo cơng thức xác định Sai lệch Nhiệt Tính theo Thơng số Giá Mơ độ uốn cơng Mơ Tính theo chi tiết trị (0C) thức công thức 32 120,98 120,6 0,98 0,6 Góc chi tiết 120 300 119,08 120,39 0,92 0,39 (0) 600 121,28 119,7 1,28 0,3 32 42,55 42 0,45 1,0 Bán kính 43 300 41,9 41,5 1,1 1,5 (mm) 600 42,3 42,8 0,7 0,2 Kết luận Với thơng số đầu lực tạo hình uốn (PTC), tham số đầu vào tối ưu xác định là: T = 6000C, Rch = 10 mm, H = 10 mm Với thông số đầu góc biến dạng đàn hồi lại sau biến dạng tạo hình (SPC), tham số tối ưu là: T = 6000C, Rch = 10 mm, H = 10 mm Với tham số nghiên cứu, nhiệt độ có vai trò quan trọng ảnh hưởng lớn đến tiêu đầu lực uốn tạo hình góc biến dạng đàn hồi lại sau tạo hình Đã xây dựng mơ hình tốn miêu tả mối quan hệ tham số đầu vào thông số đầu ra, phương trình (4.1) cho thơng số lực tạo hình PTC, phương trình (4.2) cho thơng số góc đàn hồi lại sau biến dạng SPC, phương trình (4.3) cho góc uốn chi tiết C phương trình (4.3) cho tham số bán kính chi tiết RUC Các mơ hình tốn có độ xác cao tin cậy cao so sánh với liệu thực nghiệm 22 Có thể tính tốn dự đốn tương đối xác lực uốn, góc đàn hồi lại, bán kính uốn, góc chi tiết điều kiện giới hạn tham số thực nghiệm (T - từ nhiệt độ phòng đến 6000C; Rch - từ 10mm đến 20mm H - từ 10mm đến 22mm) KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Trên sở liệu thực nghiệm thử kéo mẫu thép SS400 nhiệt độ phòng, 3000C, 6000C xác định tham số hóa bền hai mơ hình biến cứng mơ hình đẳng hướng (isotropic hardening) mơ hình động học (kinematic hardening) Các thông số mô hình hóa bền đẳng hướng động học trình bày bảng 2.3 Bảng 2.3 Từ làm liệu khai báo đầu vào cho phân tích phần từ hữu hạn trình kéo/nén uốn thép SS400 ba điều kiện nhiệt độ khác phần mềm ABAQUS Từ kết thực nghiệm uốn chi tiết hình chữ V làm từ thép SS400 ba điều kiện: nhiệt độ phòng, 3000C 6000C cho thấy nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến lực tạo hình góc biến dạng đàn hồi lại So sánh kết uốn 6000C nhiệt độ phịng thấy rằng, góc biến dạng đàn hồi lại giảm từ lần đến lần lực tạo hình giảm khoảng lần Đã đề xuất phương pháp xác định tham số mô hình hóa bền vật liệu kết hợp (combined hardening) ứng dụng phân tích phần tử hữu hạn q trình uốn thép SS400 nhiệt độ phòng, 3000C, 6000C ứng dụng chế tạo tàu thủy Từ việc nghiên cứu mối quan hệ tham số đầu vào thông số đầu xây dựng thành cơng phương trình tốn học miêu tả mối mối quan hệ này, phương trình (4 1) cho thơng số lực tạo hình PTC, phương trình (4 2) cho thơng số góc đàn hồi lại sau biến dạng SPC, phương trình (4.3) cho góc uốn chi tiết C phương trình (4.4) cho tham số bán kính chi tiết RUC Từ phương trình quan hệ tham số đầu vào đầu tìm ứng dụng để tính tốn cho phần chi tiết bích tăng cứng tàu thủy, kết cho thấy độ tin cậy cao khuyến nghị cho doanh nghiệp ứng dụng tính tốn dự đốn xác lực uốn, góc đàn hồi lại, bán kính uốn, góc chi tiết 23 điều kiện giới hạn tham số thực nghiệm (T - từ nhiệt độ phòng đến 6000C; Rch - từ 10mm đến 20mm H - từ 10mm đến 22mm) KIẾN NGHỊ VỀ NHỮNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO - Với chi tiết có kích thước lớn hình dạng q phức tạp việc thiết kế khn, hệ thống gia nhiệt cảm ứng điện từ cần tính tốn kỹ lưỡng cụ thể - Trong trình uốn có gia nhiệt, việc kiểm sốt nhiệt độ q trình gia cơng quan trọng, đặc biệt với chi tiết lớn, vật liệu khác nhau, có kích thước hình dạng phức tạp Do cần làm thêm số thực nghiệm với mẫu thí nghiệm khác - Cần nghiên cứu thêm ảnh hưởng tham số công nghệ khác đến tượng đàn hồi lại sau biến dạng tạo hình như: độ dày tấm, hình dạng, cối uốn, thời gian uốn, tốc độ uốn, tốc độ biến dạng, vấn đề ma sát uốn có gia nhiệt cảm ứng điện từ - Cần có thêm nghiên cứu để đánh giá độ xác kích thước chi tiết sau gia cơng uốn có gia nhiệt - Nghiên cứu phương pháp phần tử hữu hạn để dự đoán thêm tượng xảy q trình uốn có gia nhiệt như: tượng truyền nhiệt chày cối, môi trường xung quanh, tượng biến cứng bề mặt uốn có gia nhiệt,… 24 ... cương trình bày, NCS lựa chọn đề tài luận án: ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng gia nhiệt trình uốn thép để chế tạo số chi tiết tàu thủy? ?? Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ đến lực tạo hình... chày, hành trình chày với lực tạo hình, góc đàn hồi lại, góc chi tiết bán kính chi tiết ứng dụng chế tạo số chi tiết tàu thủy Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu kết hợp nghiên cứu lý thuyết... thử uốn Hình 1.4b Hình 1.4 Các kiểu thiết kế cuộn dây để nung [19] 1.5 Một số nghiên cứu gia cơng tạo hình có gia nhiệt 1.5.1 Nghiên cứu nước Các nghiên cứu công nghệ gia công ứng dụng chế tạo tàu

Ngày đăng: 09/10/2020, 21:23

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

- Đã xây dựng được các mô hình toán học miêu tả quan hệ giữa các thông số đầu vào (nhiệt độ nung phôi, bán kính chày, hành trình dịch  chuyển của chày) với các yếu tố đầu ra: lực tạo hình khi uốn, góc biến  dạng đàn hồi lại sau biến dạng tạo hình, góc tạo - Nghiên cứu ảnh hưởng của gia nhiệt trong quá trình uốn thép tấm để chế tạo một số chi tiết tàu thủy tt
x ây dựng được các mô hình toán học miêu tả quan hệ giữa các thông số đầu vào (nhiệt độ nung phôi, bán kính chày, hành trình dịch chuyển của chày) với các yếu tố đầu ra: lực tạo hình khi uốn, góc biến dạng đàn hồi lại sau biến dạng tạo hình, góc tạo (Trang 6)
Hình 1.4 Các kiểu thiết kế cuộn dây để nung [19] - Nghiên cứu ảnh hưởng của gia nhiệt trong quá trình uốn thép tấm để chế tạo một số chi tiết tàu thủy tt
Hình 1.4 Các kiểu thiết kế cuộn dây để nung [19] (Trang 8)
2.5 Các mô hình thuộc tính của vật liệu - Nghiên cứu ảnh hưởng của gia nhiệt trong quá trình uốn thép tấm để chế tạo một số chi tiết tàu thủy tt
2.5 Các mô hình thuộc tính của vật liệu (Trang 11)
Trong luận án sẽ sử dụng mô hình Voce’s (2. 1) để mô tả ứng xử của vật liệu thép tấm SS400 ở các điều kiện nhiệt độ đẳng hướng khác  nhau - Nghiên cứu ảnh hưởng của gia nhiệt trong quá trình uốn thép tấm để chế tạo một số chi tiết tàu thủy tt
rong luận án sẽ sử dụng mô hình Voce’s (2. 1) để mô tả ứng xử của vật liệu thép tấm SS400 ở các điều kiện nhiệt độ đẳng hướng khác nhau (Trang 11)
Trên Hình 3.1 là sơ đồ thực nghiệm uốn ở nhiệt độ phòng chi tiết hình chữ V. Hình 3.2 và Hình 3.3 trình bày sơ đồ hệ thống thực nghiệm  uốn có gia nhiệt chi tiết hình chữ V làm từ thép tấm SS400 - Nghiên cứu ảnh hưởng của gia nhiệt trong quá trình uốn thép tấm để chế tạo một số chi tiết tàu thủy tt
r ên Hình 3.1 là sơ đồ thực nghiệm uốn ở nhiệt độ phòng chi tiết hình chữ V. Hình 3.2 và Hình 3.3 trình bày sơ đồ hệ thống thực nghiệm uốn có gia nhiệt chi tiết hình chữ V làm từ thép tấm SS400 (Trang 13)
Bảng 3.5 Lực tạo hình khi uốn thực nghiệm chi tiết hình chữ Vở nhiệt độ phòng với Rch = 20mm  - Nghiên cứu ảnh hưởng của gia nhiệt trong quá trình uốn thép tấm để chế tạo một số chi tiết tàu thủy tt
Bảng 3.5 Lực tạo hình khi uốn thực nghiệm chi tiết hình chữ Vở nhiệt độ phòng với Rch = 20mm (Trang 15)
Bảng 3.8 So sánh kết quả góc tạo hình giữa thực nghiệm và mô phỏng sử dụng mô hình biến cứng kết hợp với Rch = 15mm  - Nghiên cứu ảnh hưởng của gia nhiệt trong quá trình uốn thép tấm để chế tạo một số chi tiết tàu thủy tt
Bảng 3.8 So sánh kết quả góc tạo hình giữa thực nghiệm và mô phỏng sử dụng mô hình biến cứng kết hợp với Rch = 15mm (Trang 16)
Bảng 3.7 So sánh kết quả góc tạo hình giữa thực nghiệm và mô phỏng sử dụng mô hình biến cứng kết hợp với Rch = 15mm  - Nghiên cứu ảnh hưởng của gia nhiệt trong quá trình uốn thép tấm để chế tạo một số chi tiết tàu thủy tt
Bảng 3.7 So sánh kết quả góc tạo hình giữa thực nghiệm và mô phỏng sử dụng mô hình biến cứng kết hợp với Rch = 15mm (Trang 16)
Hình 3.6 Biểu đồ so sánh góc biến dạng đàn hồi lại sp khi thay đổi bán kính chày Rch và hành trình H ở nhiệt độ 3000C  - Nghiên cứu ảnh hưởng của gia nhiệt trong quá trình uốn thép tấm để chế tạo một số chi tiết tàu thủy tt
Hình 3.6 Biểu đồ so sánh góc biến dạng đàn hồi lại sp khi thay đổi bán kính chày Rch và hành trình H ở nhiệt độ 3000C (Trang 18)
Trên Bảng 3.13 trình bày kết quả thực nghiệm quá trình uốn chi tiết hình chữ V ở 6000C với Rch = 10 mm - Nghiên cứu ảnh hưởng của gia nhiệt trong quá trình uốn thép tấm để chế tạo một số chi tiết tàu thủy tt
r ên Bảng 3.13 trình bày kết quả thực nghiệm quá trình uốn chi tiết hình chữ V ở 6000C với Rch = 10 mm (Trang 18)
Bảng 3.15 Góc biến dạng đàn hồi sp sau quá trình uốn chi tiết hình chữ ở 6000C với Rch = 20 mm  - Nghiên cứu ảnh hưởng của gia nhiệt trong quá trình uốn thép tấm để chế tạo một số chi tiết tàu thủy tt
Bảng 3.15 Góc biến dạng đàn hồi sp sau quá trình uốn chi tiết hình chữ ở 6000C với Rch = 20 mm (Trang 19)
Lực uốn tạo hình cần thiết khi uốn thực nghiệm chi tiết hình chữ V làm từ thép tấm SS400 ở nhiệt độ 3000C với Rch = 10mm được trình  bày  trong  Bảng  3.16, Rch  =  15mm  đư ợc  trình  bày  trong  Bảng  3.17, v ới Rch = 20mm đư ợc trình bày trong Bảng 3.1 - Nghiên cứu ảnh hưởng của gia nhiệt trong quá trình uốn thép tấm để chế tạo một số chi tiết tàu thủy tt
c uốn tạo hình cần thiết khi uốn thực nghiệm chi tiết hình chữ V làm từ thép tấm SS400 ở nhiệt độ 3000C với Rch = 10mm được trình bày trong Bảng 3.16, Rch = 15mm đư ợc trình bày trong Bảng 3.17, v ới Rch = 20mm đư ợc trình bày trong Bảng 3.1 (Trang 19)
Hình 3.7 Biểu đồ so sánh lực tạo hình giữa các chày uốn có bán kính khác nhau khi thực hiện các hành trình uốn khác nhau ở 6000C  - Nghiên cứu ảnh hưởng của gia nhiệt trong quá trình uốn thép tấm để chế tạo một số chi tiết tàu thủy tt
Hình 3.7 Biểu đồ so sánh lực tạo hình giữa các chày uốn có bán kính khác nhau khi thực hiện các hành trình uốn khác nhau ở 6000C (Trang 21)
Hình 3.8 Biểu đồ so sánh quan hệ giữa hành trình của chày uố nH và lực uốn tạo hình (a) Rch = 10mm, (b) Rch = 15mm, (c) Rch  = 20mm ở ba điều kiện uốn  - Nghiên cứu ảnh hưởng của gia nhiệt trong quá trình uốn thép tấm để chế tạo một số chi tiết tàu thủy tt
Hình 3.8 Biểu đồ so sánh quan hệ giữa hành trình của chày uố nH và lực uốn tạo hình (a) Rch = 10mm, (b) Rch = 15mm, (c) Rch = 20mm ở ba điều kiện uốn (Trang 21)
Bảng 3.25 Kết quả lực tạo hình khi uốn chi tiết hình chữ V thực nghiệm và mô phỏng với Rch = 10mm  - Nghiên cứu ảnh hưởng của gia nhiệt trong quá trình uốn thép tấm để chế tạo một số chi tiết tàu thủy tt
Bảng 3.25 Kết quả lực tạo hình khi uốn chi tiết hình chữ V thực nghiệm và mô phỏng với Rch = 10mm (Trang 22)
Bảng 4.3 Tỷ số S/N cho mỗi mức độ khi uốn chi tiết hình chữ V - Nghiên cứu ảnh hưởng của gia nhiệt trong quá trình uốn thép tấm để chế tạo một số chi tiết tàu thủy tt
Bảng 4.3 Tỷ số S/N cho mỗi mức độ khi uốn chi tiết hình chữ V (Trang 24)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w