Введение к работе
Актуальность работы. Б условиях современного машиностроительного производства перспективними представляются технологические процессы, позволчкядие уменышть себестоимость продукции и сократить сроки подготовки производства. В области листово? штамповки к таким процессам относятся методы штамповки подвижными средами, в частности полиуретаном. Среди них магнитно-эластоимпульсная штамповка /МЗНШ/ обладает рядом преимуществ, связанных с улучшением качества среза и точности деталей при разделительных операциях, по сравнению с традиционнкш способам) штамповки с использованием полиуретана на кривошипных и гидравлических прессах. Для создания высокооФфективних технологических процессов МЗИПІ требуются точше методики расчета енергосилових параметров технологических устройств, которые учитывает реальные нестационарные пронесен диффузии магнитного поля и связанные с ними изменения индуктивности и сопротивления разрядного контура, волновые пронесен распространения давления в пластично!' среде, а также взаимное влияние электромеханических переходит: процессов в элементах технологического устройства. Создание и применение в практике технологических расчетов подобных методик позволит определять параметры технологических уст- ' роиств, обеспечивающих при заданно'! онергоемкости установки максимальную амплитуду давления в эластичной среде и высокий КПД процесса.
Однако в условиях производства при использовании технологических устройств, особенно имекідих высокий КПД, возможно явление повторного удара за счет большой жесткости элементов технологического устройства, приводящее к смятию тонколистових деталей. Поэтому важнілі представляется разработка технологических схем ЖИШ, предотвращающих двокноР удар и возможный (Ірак деталей. Кроме того, в настоящее время отсутствуют сведения о стабилизации размеров деталей при разделительных операциях с использованием эластичных сред за счет предварительно!' /предоперационной/ обработки заготовки шдіульснш гагнитнш нолем /Л\Щ а также нет дэншх о воздействии ИЇ.П на остаточные напряжения в отштампованных деталях. Поэтог.у решение указанных проблем является актуальном. Актуальность работы определяется также тем, что она выполнена
в соответствии с научно-технической програшшй ГКНТ 0,72.06 задания 08.
Цель работы. Целью работы является разработка на основе теоретических и экспериментальных исследований научно обоснованных рекомендаций по проектированию эффективных технологических устройств МЭЙВ, а также технологических процессов с комбинированным использованием Ш.'П, обеспечиваниях снижение брака, повышение точности разделительных операций и создание епюры остаточных напряжений, улучшающей эксплуатационные характеристики детален.
Методы исследования. Построение расчетных ыоделей осуществлялось на основе общх уравнения механики еллодаой среды и теоретической электротехники. Численные алгоритмы для решения задач на ЭВМ разрабатывались на основе теории разностных схем, методов вычислительной алгебры и анализа. Эдспергаентальнне исследования осуществлялись с привлечением методов планирования экспериментов, теории подобия и размерности, статистической обработки результатов и статистического модели-роьашш. Использовались такие методы физического моделирования магнитного поля, измерения разрядного тока с помощью пояса Роговского, напряженности магнитного .поля индукционными датчиками, параметров mrny-льсного давления в (эластичной среде пьезоэлектрическими датчиками.
Научная новизна, Разработана расчетная модель технологического устройства ЮІЇІІІ со связным учетом переменных параметров разрядного контура, нестационарной диффузии магнитного поля в металл плоского спирального индуктора и подвижного элемента, а также-волновых процессов в эластичной среде. Модель позволяет определить изменение давления в полиуретане в зависимости от параметров технологического устройства и разрядного контура. При этом использовалась полученная на основе физического моделирования, методов планирования экспериментов, статистического моделирования зависимость электромагнитного усилия плоского спирального индуктора на подвижный элемент от частоты разрядного тока и параметров индукторной системы.
Определены значения параметров технологическогр устройства, обес
печивающие его высокий КПД. Разработан ряд технологических устройств,
позволяющих исключить появление повторного удара эластичного инстру
мента по заготовке. На основе экспериментальных исследований показана
возможность уменьшения дисперсии размера вырубленной детали относи
тельно размера матрица-шаблона за счет предварітельной обработки мета
лла заготовки ИМП, а также влияние обработки сильным ИШ на остаточан
напряжения в деталях, '
Разработана расчетная модель нестационарной диффузии ИШ в металл в нелинейной постановке с учетом нагрева материала и вознигавдх механических иепряяений. По результатам расчетов сделана опенка механизма влияния сильного ИШ на изменение свойств металлических материалов.
Практическая ценность и промшаенная реализация работы. Разработана инженерная методика проектирования эффективных технологических устройств МЭШ, а также технологических схем, предотвращающих двойной удар по заготовке. Разработаны технологические рекомендации по применению комбинировашггх процессов МЭИИ с предварительной обработкой ИШ заготовки, позволяюте повмгать точность разделительных операций эластичными средами по сравнению с базовыми технологическими схемами, опроборанные при магнитно-оластоимпульсной вырубке-пробивке деталей оптических приборов типа лепестков диафрагмы. Раэработаш технологические рекомендации по проектированию технологического пронесет с использованием воздействия 1МІ на поверхность-)so остаточний напряжения в деталях ответственного назначения.
Публикашя и апробация работы. Основное содержание работы отражено в В печатных работах, а также в 2-х отчетах по НИР. По материалам работа сделаны сообщения на Всесоюзной конференции "Импульсная обработка метэллов"/г.Харьков, 1990 г./, Республиканской школе-семинаре "Магнитно-импульсная обработка при изготовлении деталей и узлов из композиционных материалов'Уг.Рига, 1990 г./, нэучно-техническом семінаре в ЛНДТП "Повне разработки в холодкоктаїдпеЕочном производстве" /Г.С.Петербург, 1991 г./, 5-й научно-технической кент-егенпии "Электрический разряд в гидкости и ого применение в промышленности" /г.Николаев, 1992 г./. Работа доложена на научно-техническом семинаре кафедри "Мзшнм и технология обработки меіоллон давлением" ГЛбГТУ в ІР93 г.
0бт~ен работы. Диссертация состоит из введения, пяти пав, т-ьо-дов, списка использованной литературы в количестве ВЗ наименования, приложений и содержит 106 отрэниц машинописного текста, 51 рисунок, 2? таблиц.
содш.-лкга: рдготи
Бо введении обоснована 'Л'туягьпссть рнвглчяомоі: работн, лгно ее крэткос сод^ртание, сфегмугкгованя голь исслодо;>лнил, мпунея не-
ВИЭНЯ , ППЯКТИЧОСІ'ЯЛ неКНОСТЬ, ОС ІОРК'е; ЛСЛОЧОНИЛ ДИССОрлі ИИ, 1,1'МО-
симме НО r>a:l"nT,V. '>
В первой главе дай краткий обзор методов осуществления разделительных операций тонколистовых материалов эластичными средами при ква-зиетатическом и импульсном нагружентш. Обоснована высокая эффектив-ность использования МЭИШ при изготовлении сложных по форме, точных деталей из материалов толщиной менее 0,1 - 0,2 мм и фольги.
Отмечена большая роль в развитии теории и технологии импульсной и квазистатической штамповки эластичными средами ряда научных коллективов городов России, Украины и Беларуси: С.Петербурга, Самары, Тулы, Ростова-на-Дону, Кирова, Чебоксар, Харькова, Минска и ряда других,
Обоснована необходимость решения связной задачи расчета преобразования электрическое анергии в давление эластичной среды с учетом несташонарннх процессов ди:фузии электромагнитного поля, волновых процессов передачи давления в эластичной среде. Отмечены возможные пути интенсификации процесса МЭИШ, в частности за счет комбинирован-, ного использования магнитного поля как для создания технологического усилия, так и для воздействия на металл заготовки. Сформулировала цель работы, для достижения которой поставлены следующие задачи исследования:
в теоретическом плане: разработать расчетную модель, алгоритм численной реализации, программу для расчетов на ЭВМ процесса преобразования электрической энергии конденсаторной батареи установки в давление еластично.': среди с учетом изменения напряженности магнитного поля за счет переходных процессов в разрядном контуре с переменными индуктивностью и сопротивлением, зависяіцими от процессов нестационарной диффузии магнитного поля в материалы индуктора и подвижного элемента , а также с учетом переходных волновых процессов распространения давления в эластичной среде, нагруженной усилием подвижного элемента; на основе численных расчетов определить область параметров технологического устройства для ЮТШ, обеспечивающих максимальний ЩЦ процесса; разроботать расчетную модель, алгоритм численной реализации и программу для расчета на 5ВМ процесса дис^узии магнитного поля в металлический проводник с учетом температурной зависимости теплефиаических свойств материала и оценить с ее помощью механизм взаимодействия сильного НМЛ с металлом детали;
в экспериментальном планеt разработать измерительную систему и провести експерименти по оценке корректности расчетных моделей; разработать и отладить измерительный стенд для определения зависимости электромагнитного усилия спирального индуктора на подвижный
элемент от параметров разрядного Контура и индукторной системі методом! физического моделирования і/агнитного поля; путем планирования эксперимента, выбора бюзраэмергах кеі.тілексов и статистического моделирования определить зависимость электромагнитного усилия от основных параметров процесса; пронести экспериментальные исследования влияния обработки заготовки Г4'Л на точность разделителыпле операции эластичной средой и на опгру остаточних напряжений;
- D технологическом плане: разработать расчетное методики определения энергосиловых параметров МОП!' применительно к разделительнш оперениям; разработать технологические устройства І'.с'А"', обеспечивающие предоті'раїчгние повторного удара по заготовко; разработать технологические пронесен комбинированного исполъосмиш ИМИ, обеспечивание погашение точности детале!: и создание благоприятно"; эпюрм остаточних напряжений; применить технологические разработки в условиях про>чді'-ленного производила детале,'?.
Во второй глэпе представлені! результати математического моделирования технологического устройства для ."'с!'!" применительно к разделительнш операциям и экспериментальные исследования по опенке корректности численных расчетов, пнполнсіпшх при попоил данной расчетной модели. Схема технологического устройства и расчетт,:о отдельных его элементов представлена на рис. I, а. На рис. 1,6 представлена эквивалентная схема разрядного контура. При разработке расчетное модели учитывались переходное процессы диЗДузші магнитного поля в металл индуктора и подвижного элемента, что пояголило определить эквивалентные сопротивление и индуктивность системы индуктор - подвиганії элемент в зависимости от времени протекания процесса:
/I/
I'll
і .. fiotfru, Ктн (In? f RmXSeu + Sen +Auo+u)
bull- ' P P
где Гіц - число витков индуктора; /% - магшпчтч. ;н<ч!ііі'.'іємпсть вакуума; Уи , Yn ~ проподтс.-.ость .металла нндм'тої ;t и подпгного элемента соотеєтслбвдпо; \і?(Х {.) - нгпр.г-е'-'ное.ть мліііит'єго полл;
;із~.> іі-пснігєм .'','ччіГї mc-tv
А/д (О) - НОПГЯЖеН.ЧОРТЬ каї Н.МІ ї!О"0 ПОЛЯ
поднигнмм элементом п її!!,'-;, итогом;
Рясі. Схема технологического устройства МВД«
І - плоский спиральный индуктор; 2 - подвпюшй влемент;
З - матрица с вкладдаем; 4 - заготовка;
5 - эластичный блок; 6 - контейнер;
7 - подкладка;
а/- расчетные схемы элементов устройства; 61- эквивалентная электрическая схема разрядного контура.
fCju - экспериментально полученіп-тЛ 'гунндаснал, чарчктрризуггді'г стлн--иіе рсяльгол систє№ ігндуктор - подитгнміі рлемент от идеалмюЯ; Л ио ~ трлпзіна изоляпліг; U - перемещение подвитегого эло''*нтя; Seu ,
Sen ~ ск;,н-сл0И ЭНСрГ(1И СЭГНИТНОГО ПОЛЯ, ОГірЄ,ЕРЛЯЄ;.гЬ!8 СООТНО^-НИОМ: ее
&ч«= )[Иг(\п)/Н2(о)]2М,„ ,
? характера^ размер ззкм, в которой осуг'зстпляется дт.сулв нагрев еталла определяется соотношением:
''/
!г;< оточ полаглотся, что вектор и';п_г>тзсп!-оот;ї .':гг:ї:!ті ого псті г:;сгт г-і'д: US/iju , оквмячлр.птирот.зь!!'? телуул^гмгет;! г"':';оС7ил-і?т('п !'э условия сохранения ?;>рг'/п э-Г'г^тро'-'лгнитппго пеля, <>. "кпп'ллс^ти-
ГОРЧИИЯ СОПР07!!2ЛГНЛЛ ИЗ уСЛСГ'ИЛ COXpallfHjrЛ Ві=л;«Л.:{: ГНЛ''-рЬ Э!!"р! ЛН
:'Ч г'ягрез.
Слетела углгне?1;1'-1, опрелеллгг.лл пропссл* п; т'глзеялллч ігнйггіл',
-.-ПЯСРгШО" В КС>Н.Пfp.r-nr-w." Р Р-.П-
''Tznmcfi гр«?дв ладпрй.лась для лостукллг^у гон^л" п сло'огл^;: гуж*: I. Рл.-р-'й'л.п ?:cnrvp:
d(Ll)/dti-RI=U; CdU/dt=-l; /t/
I (0) = G; U(0) = ll9t і a
ГЛ.* Ц-^у + ^іЩ \ L -Llj+Lun - СОЛ ГО
V'lr А,', :. ''"Ті Ofi'f -
/4 fO.t) = I(t) Км П» /(Яиг-Ы, /9/
а РРЛИЧИНІ' X^ и ХгГ зг:Д8ШИ,сь соотношениями:
где То - період разрядного тока для случая постоянных величин Rw п и Ln,n , определяемых по общепринятой методике.
3. Гіоді'япшй элемент - поверхность эластичной среда:
/п/
.. У{0)-0-, dy/di\isO=0, /12/
где М - масса подвижного элемента, полагаемого абсолютно жестким; Гэ(У/~ ллрлонке в ола стичне/* среде.
4. Эластичная среда:
dlTjdt =МШ/дХ* ; Ux- [\Txd{;
/13/
Р^КэсФШ/мМ&ък/дьГ*
граничные условия при Х$ = 0;
UJorf-y; Pa(0,t)>0;
dUJdX9\ -0; P3(o,h)40, "/I6/
граничны" условия при <\э =Пэ:
l7*(U;t)=0; Рэ(НьЛ)>0;-
Ъих/ЪХэ1Й=0; Р,(Нэ,Ь)^0.' ' Лб/
Злесь Кэс" ''о/іуль ofiT-смі'ого сжатия полиурета.нр; /.до» Э ~ величин vf гркїрризуюіяіє влияние скорости иагружения; Рао , О- начальная и тенуїдая плотности эластичной среды соответственно. При этом полагалось, что f^fyjzx Рэ(0,х.).
Реіченне поставленной з&д/чи осуществлялось численно разностными
методам! на гшм-GBtf модели 0825В фирми
HEWLETT-PACKARD.
Для алгоритма численного решения била сделана опенка сходимости, в результате которой определены значения шагов интегрирования и уровни относительных ошибок, обеспечивание надежную работу программы. Примеры расчета напряженности магнитного поля, характерних размеров зоны затухания электромагнитной внергии и дтоулеьа разогрева, разрядного тока и давления на грантах эластичной среди представлены рис.И / Уц = 63 х Юб/0:Гм/"Г; Уп = 29,2 х Ю6/0м м/"1; Ьц = 1,2 мкГн; у = 0,3 х Ю~2 0»л; С = 200 мк$; U0 = 7,6 кГі; Гїа - ІЗ; $.Wy = 15 vm; ц2 = е5 ,л/; -^йо = ,5 »*"! hg = 14 ,л''і 0(5 = 3 мм/.
На рис.2,г представлены эксперименталыше осшлогра.>.:ми разрядного топа /2/ и давления /5/, которые позволяют судить о корректности расчетной модели. По сравнению с моделью, используюцєГі постоянные параметри разрядного контура, также рассмотренной в данной главе, точность прогнозирования параметров разріда и давления в эластичной среде увеличивается в 1,5 - 2,0 раза. Как видно из графиков р"с. 2,в значения эквивалентных индуктивности и сопротивления системы индуктор - подвижный элемент изменяются в несколько раз в течении полупериода разряда.
При помочь данной методики был осуществлен расчет типового технологического устройства для МЭИМ в области варьирования /^ ; [0,5; 4,0] кг и Н3Є. [0,00)25; 0,025]и, характерних для применяемых на практике. Показано, что ШІД преобразования внерпш в данной области мояет быть увеличен в 4 - 5 раз за счет соответствующего ьибора кассы подвижного элемента и толщины эластичного блока. Рксперимснталышми замерами давления в эластичной среде показано, что в области наибольшей эффективности преобразования энергии наблюдается явление двойного удара, которое ъ<ожет привести к браку деталей ва счет смятия.
В третьей главе представлены методика и результати экспериментальных исследований зависимости поправочного функционала, характеризующего отличие электромагнитного усилия реальной индукторной системі и идеальной, от параметров системы плоский спиральный индуктор - подвижный влемент, частоты разрядного тока и определяемого соотношением:
где На Г2. 1 ~ усредненная напряженность г/агпигного поля на радиусе
сІц спирали индукторяі /рис.1/; Нц('1) - напряженность магнитного поля идеального индуктора, определяемая соотношением /9/ при условии (^1ц = I. Величинами зависит от частоты разрядного тока -f ,
,-,/І/Г : 1-
:игі.а ;-i г.т р.;.гїсг"і;ї'.я олекі рс'ГСГНігнол ГЬ'РГІ!
'Л<>С'і!;
- пі с
/!0(: or---,&;. :і - 0,:0; 4 - 0,40. З - C,L';>; <; - о,:ш; ь- 0,№; о- о,-
і ... t ; , і і -t- і
. гт ї.'птерналоп спирали индуктора и подпитого о;п "мчи, .-сГучл ;ч':т.' гНуи А0 , геометрических рвзгерон г.міірч.чи и r'n-,' u [ .r-.ч11 <-н ? пределах от 0,1 до 0,95. При частотах р^.іртда^/- Є ["Ч *! ] кііі ,:
«ІІ0ЛЄ РИТКОВ ИНД\'КЇОрв Hj;^-/0 , ЧТО XupAhT'-'рНО ДЛИ JCIliiI'lIII .'.і' ПІ.",
г?лі!Ч!іна /tj-f| составляет s среднем 0,6 - 0,8. іїзгіиіеппе ксроїю'і ; и.ч индукторной системы определялось кетонами физического \ч)і:!-;.:і(.оі.';і!!іі і
УаГНИТНОГО ПОЛЯ ІірН ПОДКЛ.КЧЄКЧИ ИНДуіСТОГЙ К ИСТОЧНИКУ С.Ч'Л/ЧОИІ ИНН:?
токов звуково!) частоти на специальном измени с-лі лем ctwuji: с jipoi.t-p-кои результатов моделирования на і'Пі шгшо-ініпульснсл у<ітлічт;,*і. I'sitepeinie }іепрнженности магнитного поля осугсстьл.члось ПНІч, КГИОНШЛІ датчиком. Сравнение натурних и цодельипх іич:ергшіг иоі излло, чти рчо-усиление результатов не прєтгаст ТО - Tb ^.
Для описання f) Сил н:„'бр'ш слодуьчгнй исктор Сг;-;чз- орных когплексов _\. :
Кь^Дс/виЮ-Ы/еЛпиЬё/Ь,; L= Hm-Rm , /ь/
где Sen» Sen - средние іієліічиніі OKi'.H-cj.c/i ь'.чі'Шітпон оньргпи при нестационарной диффузии для гатерпалсв сгшр-ьли п поднішюго оліі/,е:па соответственно. Такой выбор С'езрлзчерішх парймечрон позволил уточшгл. экспериментальную зависимость яноденисм асимптотики: K^ifo^-l,-})-- і при аппроксимации данных. РазрвПотан л реализован план эксперимента, которий обеспечил гариаш» безразмерных комплексов в прьдилцх: ^[Г.ІЗ; 3,70],АМЇ[0ІІІ5| 0,77], ЛтЄ [0,2?; 0,50]. Инвариантность безразмерних параметров в пространстве размерних факторов онениналась сопоставлением величин Кщ , получении*, при jubhijx значениях Л^ с разным набором размерішх переиешшх.
Статистическая обработка данных и моделирование осуществлялись на ЗВИ. На этапе, предшествующем регрессионному анализу, п; ш.іенллся Kot/плекс статистических методов анализа для оиенкп значимости jas.ve-p-1ШХ и безразмерных факторов, необходимого числа повторений в точки плена, нормальности закона распределения. В ходе патового линейного регроссионного анализа получен ряд регрессионных зашісішостеП ^„(АЛ Зависимость, адекватная экспериментальным дапнш с инннгаиьнпм количеством коэффициентов, имеет вид:
Средняя погрешность аппроксимации при атом пенсе S %,
Гі четвертої! главе на основе результатов теоретических и окспери-"ентольных исследований разработаны практические рекомендации по проектированию технологических процессов МЗИИ и реализации их в заводских условиях. Рассматриваются характерные задачи, с которыми сталкиваются заводские, технологи: определение возможности получения детали ня имеющемся конкретном оборудовании; разработка технологического процесса получения конкретної* детали; обеспечение качества изделий. На разных этппвх решения этих технологических задач используются следующие результаты исследований: расчетная модель эффективного технологического устройства; экспериментальная зависимость электромагнитного усилия плоского спирального индуктора от параметров системы; рекомендации по конструировг-нию технологических устройств, предотвращающих повторный удар по заготовке; опенка влияния предварительной обработки И'.П металла заготовки на точность разделительных операций; оценка воздействия К,1\ па перераспределение повеі)хностішх остаточных напряжений.
В данной главе представлено описание ряда технологических уст -ройств, предотвращающих повторный удар эластичного инструмента по детали, в которых избыток кинетической энергии устройства демпфируется за счет сил трения, упругости, инерции, совместного использования сил инерции и олактроычгнитного демпфирования.
В отой х-е глапо приведены методика, результата исследований и технологические рекомендации по использованию ЮТ для повышения точности разделительных операций эластичными средами для пружинных материалов, используемых при производстве деталей оптической аппаратуры: ленты из стали У8.А и бприллиевой бронзы ЕрБ2. Заготовки предварительно обрабатывались И:.31 напряженностью 5-20 Ш/к, характерной для большинства технологических процессов МЭИ!Л. Установлено, что после такой обработки дисперсии отклонения размера вырубленной детали от размера инструмента уменьшается в среднее в 1,5 - 2,0 раза. Для деталей, изготавливаемых с 7-м или 6-м квалитетом точности предоперационная обработка ІІ'.Л угоны-аег поле допуска на размер в среднем на 25 - 40 %.
РазраГ'Отгііи- технологические пронесен и получены в производственных условиях методом '..'."Ж II деталей различного назначения.
Г) пятой главе представлены методика и результати экспериментальных исследовлнігі воздсйсінил обработки сильным If.'.ll на опюру поверхностных остаточных напряхгппи в металлических деталях, а также расчетной і'од'-'лі. :\ ; г у.ч.тьтп численных f сече;он нзапмсг.онствня импуль-r.vrx 'vi: ir.":rrv ітг..гг:- г. '(!: /U'ovn, но і езу.чьтлтан которых да па опенка
І","--':!,:,'". 1 " -(-1114 "Л! і П'П'ОГО НОЛЯ Il-'i І.Ч'Тг.'ЛЛН.
Исследование влияния ИГЛ на остаточіше напряжения проводилось для стали ЭИ961 и титанового сплава ВТО. Термообработашше образцы с уровнем остаточних напряжений по модулю, не превышающему 5-10 Ша, подвергались дробеструйной обработке для создания, в приповерхностном слое сжишицих остаточных напряжений порядка 0,5 предела текучести материала. После этого образцы обрабатывались IttJJ как в частотном ре-яшме, так и в режиме одиночных импульсов, с напряженностью магнитного поля в пределах НгЄ [0,4j 3,3] МЛ/м, что обеспечивалось использованием в качестве генератора импульсных токов индукционного накопителя. Измерение остаточних напряжений осуществлялось і.-етодом послойного стравливания. Обработка результатов измерении, проводившаяся с привлечением методов статистического анализа, tioi«vj.Ua високую значимость влияния обработки НМЛ на изменение эпюры остаточних напряжений. Так сжимащие остаточные напряжения на поверхности образцов из сплава Ш'8 увеличиваются в среднем в 5 раз, в зависимости от режима обработки. Увеличение максимума сжимаюцих остаточных напряжении достигает 45 "Л по сравнению с образцами после дробеструйной обработки. Для стали ЭИ961 напряжения на поверхности изменяются незначительно, по при этом происходит увеличение максимального сжишгщего остаточного напряжения до 45 %, На глубшгу перехода сжимающих остаточних папршєнии в растя-гивйШірте обработка VM1 влияния не оказнЕает.
Для анализа влияния ИКП на свойства материала была разработана расчетная модель диффузии сильного ИШ в проводящее полупространство, учитывающая изменение теплосТизическнх свойств металла при его разогреве. Представленная методика расчета путем совместного решєшія задач диффузии магнитного поля, теплопроводности и механических колебаний с учетом зависимостей линейной термоупругостн позволяет определить основные характеристики процесса, изменяющиеся как вглубь материала, тан и во времени! напряженность магнитного поля, температуру, плотность вихревых токов, механические напряжения. Учет изменения тепло-физических характеристик при нагреве металла вихревіаді токами обуславливает нелинейность поставленной задачи. Програмная реализация алгоритма осуществлена на язше F0RTRAW-1V для ЕВГ>! ЕС-106Є.
' Как показали результати численних расчетов, для использованных режимов обработки, температура разогрева образца не превышает десятков градусов, уровень механических напряжений в несколько раз ниже предела упругости материала, плотность же вихревых токов достигает величины доряді.а 10 А/иг. Таким образом, э рамках механики сплошной
среди магнитите поля исследованной напряженности оказать влияния на изменение свойств металла не могут. Это позволяет предположить, что га изменение свойств оказывает влияние высокая плотность тока через ряд *'икрофизических процессов, обусловленных неоднородностью материала и его состоянием.
Результаты исследований по влиянию сильных ИЩ на эпюру остаточных напряжений планируются к использованию npjf производстве деталей ответственного назначения.