Отчет за 2019 год по теме "Разработка научных основ проектирования оптимальных технологий пластического формоизменения металлических материалов с гарантированным уровнем сплошности и физико-механических свойств"

Объект исследования - титановые сплавы; металлические композитные материалы; инновационные технологии компактирования и обработки металлических материалов методами пластического формоизменения, проблемно-ориентированная система автоматизированного проектирования технологических процессов ковки поковок из конструкционных металлических материалов. В 2019 г. при испытаниях образцов сплава ВТ1-0 в среде водорода в условиях действия растягивающих напряжений до 10,2 МПа и максимальных температурах в цикле 600 - 1090°С получены диаграммы термоциклической усталости, связывающие количество термических циклов до разрушения и величину действующего напряжения. Получена зависимость средней скорости термоциклической ползучести в водороде образцов сплава ВТ1-0 от максимальной температуры в цикле и величины растягивающих напряжений. Определены рациональные параметры термоводородной обработки титановой губки. Показано, что легированный водородом 0,35...0,5% масс. технический титан в экспериментах на растяжение при нагреве от 4000... 600°С обладает неограниченной пластичностью. Установлено, что при 600°С предел прочности сплава Ti-0,5%H в два раза ниже, чем у технического титана. По мере развития деформации, разница в прочностных свойствах увеличивается и достигает четырехкратной величины. Показана перспективность проведения консолидирующей термодеформационной обработки пористых титановых брикетов при температуре 600°С. Осуществлены имитационное моделирование и экспериментальное исследование процесса прессования брикетов из наводороженной и ненаводороженной титановой губки, в медной оболочке при температуре 600°C. По результатам моделирования процесса деформирования осесимметричных образцов из сталеалюминиевого биметаллического композитного материала с тонким промежуточным слоем алюминия определено напряженно-деформированное состояние по границам соединения, при котором происходит расслоение. Реализована серия вычислительных экспериментов с варьированием критической скорости высвобождения упругой энергии в условиях отрыва, в том числе в условиях совместного влияния низких температур и статических нагрузок. Рассчитана зависимость сопротивления отрыву по кольцевому контуру от величины критической скорости высвобождения упругой энергии, варьируемой в диапазоне 0,1 - 0,5 Н/мм. Разработана модель онтологической базы знаний САПР ТП ковки. Для рассматриваемой предметной области введены и формализованы понятия факторов, корректных и допустимых интервалов значений факторов, корректных и допустимых решений, сформулированы условия, позволяющие определять границы, в которых по определенным правилам следует искать решения задач проектирования технологических процессов ковки. На примере решения конкретной технологической задачи описана методология построения функциональных зависимостей для поиска решений в установленных границах в зависимости от значимости поставленных целей. Разработана концепция онтологии лингвистического обеспечения САПР ТП ковки путем построения концептуальных схем непосредственных и опосредованных корректировок пользователей, позволяющих реализовать широкие возможности внесения корректировок в решения системы, полученные в автоматическом режиме.