Получения канонических

Под техникой сварки обычно понимают приемы манипулирова-ния электродом или горелкой, выбор режимов сварки, приспособлений и способы их применения для получения качественного шва и т, п. Качество гавов зависит не только от техники сварки, но и от других факторов, таких как состав и качество применяемых сварочных материалов, состояние свариваемой поверхности, качество подготовки и сборки кромок под сварку и т. д.

Для получения качественного днища и уменьшения износа рабочей кромки матрицы, цилиндрической части пуансона, а также для уменьшения трения между заготовкой и рабочей поверхностью вытяжного штампа применяется смазка.

Основные параметры сварки трением: скорость относительного перемещения свариваемых поверхностей, продолжительность нагрева, удельное усилие, пластическая деформация, т. е. осадка. Требуемый для сварки нагрев обусловлен скоростью вращения и осевым усилием. Для получения качественного соединения в конце процесса необходимо быстрое прекращение движения и приложение повышенного давления. Параметры режима сварки трением зависят от свойств свариваемого металла, площади сечения и конфигурации изделия. Сваркой трением соединяют однородные и разнородные металлы и сплавы с различными свойствами, например медь со сталью, алюминий с титаном и др. На рис. 5.41 показаны основные типы соединений, выполняемых сваркой трением. Соединение получают с достаточно высокими механическими свойствами. В про-

Для получения качественного соединения нагрев заго-^ товок по всему сечению должен быть равномерным, а их поверхности очищены от оксидов и загрязнений. При нагреве в вакууме тончайшие адсорбированные и масляные пленки

При обработке реактопластов со слоистыми и волокнистыми наполнителями охлаждающие жидкости не применяют из-за возможности набухания поверхностей материала. Для получения качественного поверхностного слоя обработку следует вести острозаточенным режущим инструментом при высоких скоростях резания, с малыми глубиной резания и подачей. В процессе обработки реактопластов образуется пылевидная и элементная стружка, которая плохо сходит с передней поверхности инструмента. Поэтому канавки для отвода стружки делают более емкими и полируют во избежание ее прилипания. Геометрия режущего инструмента характеризуется большими величинами переднего и заднего углов. Для обработки пластмассовых заготовок используют специальное или универсальное металлорежущее оборудование.

Сварка Ti сопряжена с определенными трудностями, главной из которых является большая химическая активность Ti при высоких температурах по отношению к N2, Оа и Н2. Поэтому необходимым условием для получения качественного соединения при сварке является надежная защита от газов воздуха не только сварочной ванны, но и остывающих участков металла шва и зоны термического влияния вплоть до температуры 500°. Необходимо также защищать обратную сторону шва даже в том случае, если она не расплавляется, а только нагревается свыше 500° С.

При выплавке и литье магниевых сплавов применяют специальные меры предосторожности для предотвращения загорания сплава. Плавку ведут в железных тиглях под слоем флюса, а при разливке струю металла посыпают серой, образующей сернистый газ, предохраняющий металл от воспламенения. В формовочную землю для уменьшения окисления металла добавляют специальные присадки (например, фтористые соли алюминия). Для получения качественного металла (измельчения зерна) его сильно перегревают и подвергают модифицированию путем присадки мела, магнезита или хлорного железа.

Оба эти процесса находят промышленное применение, однако сварка с плавлением энергетически выгоднее, так как сопротивление переходного контакта в этом случае обычно больше и требуются меньшие сварочные токи. Кроме того, образование литого ядра — известная гарантия получения качественного сварного соединения, так как ядро может быть значительно более просто проконтролировано, чем зона деформации при сварке без плавления.

Все эти методы реализуются в сварочной технологии, но для различных металлов они будут применяться с разным успехом. Так, для металлов с высокой термодинамической устойчивостью оксидов (титан и алюминий) эти способы восстановления почти не дают эффекта и для получения качественного сварного соединения из этих металлов необходима по возможности полная изоляция их от окисляющей атмосферы (инертные газы, вакуум).

При конструировании деталей следует предусматривать необходимость их сжатия при склеивании, а в некоторых случаях и нагрева, необходимых для получения качественного соединения. Желательно, чтобы поверхности склеивания деталей были шероховатые. Толщина слоя клея не должна превышать 0,15 ... 0,25 мм.

Для получения качественного покрытия напыление рекомендуется проводить в камере с контролируемой атмосферой с предварительной отработкой режима напыления. Оптимальный угол наклона оси сопла и напыляемой поверхности составляет 60 - 120°.

Система дифференциальных уравнений (3.60) в качестве неизвестных функций аргумента s содержит компоненты векторов обобщенных перемещений {X} и обобщенных силовых факторов {К}. Граничные условия задачи определяются выражениями (3.52) и (3.53). Блоки разрешающей системы и вектор свободных членов были получены формальным вариационно-матричным способом. Для их вычисления согласно (3.61) необходимо иметь в качестве исходной информации законы распределения по сечению перемещений и деформаций [матрицы [Fi], [F2] и [LJ, [L2] (см. (3.43) и (3.44)]; соотношения упругости (матрица [G]), матрицы связи ICil, [С2] [см. (3.45)] и вектор внешних распределенных нагрузок {g}. Представленные соотношения (3.57), (3.58) -и (3.61), определяющие алгоритм получения канонических систем, являются общими для широкого класса одномерных систем.

Математическое описание деформирования тонких многослойных оболочек вращения может быть сведено к системам обыкновенных дифференциальных уравнений. Для решения таких систем в настоящее время разработаны эффективные численные методы. Наиболее удобной формой для интегрирования на ЭВМ является представление разрешающих дифференциальных уравнений в виде системы дифференциальных уравнений первого порядка (или канонической системы). В § 3.5 был представлен в общем виде вариационно-матричный способ получения канонических систем. Ниже рассмотрим конкретную реализацию этого способа для оболочек вращения.

Ниже приводятся описания и тексты вспомогательных программ *, обеспечивающих вариационно-матричный способ получения канонических систем дифференциальных уравнений для решения задач статики и устойчивости и колебаний многослойных оболочек вращения; получение матриц фундаментальных решений и матриц жесткости кольцевых оболочечиых элементов; формирование и решение систем алгебраических уравнений относительно неизвестных обобщенных узловых перемещений.

Система дифференциальных уравнений (3.60) в качестве неизвестных функций аргумента s содержит компоненты векторов обобщенных перемещений {X} и обобщенных силовых факторов {К}. Граничные условия задачи определяются выражениями (3.52) и (3.53). Блоки разрешающей системы и вектор свободных членов были получены формальным вариационно-матричным способом. Для их вычисления согласно (3.61) необходимо иметь в качестве исходной информации законы распределения по сечению перемещений и деформаций [матрицы [Fi], [F2] и [LJ, [L2] (см. (3.43) и (3.44)]; соотношения упругости (матрица [G]), матрицы связи ICil, [С2] [см. (3.45)] и вектор внешних распределенных нагрузок {g}. Представленные соотношения (3.57), (3.58) -и (3.61), определяющие алгоритм получения канонических систем, являются общими для широкого класса одномерных систем.

Математическое описание деформирования тонких многослойных оболочек вращения может быть сведено к системам обыкновенных дифференциальных уравнений. Для решения таких систем в настоящее время разработаны эффективные численные методы. Наиболее удобной формой для интегрирования на ЭВМ является представление разрешающих дифференциальных уравнений в виде системы дифференциальных уравнений первого порядка (или канонической системы). В § 3.5 был представлен в общем виде вариационно-матричный способ получения канонических систем. Ниже рассмотрим конкретную реализацию этого способа для оболочек вращения.

Ниже приводятся описания и тексты вспомогательных программ *, обеспечивающих вариационно-матричный способ получения канонических систем дифференциальных уравнений для решения задач статики и устойчивости и колебаний многослойных оболочек вращения; получение матриц фундаментальных решений и матриц жесткости кольцевых оболочечиых элементов; формирование и решение систем алгебраических уравнений относительно неизвестных обобщенных узловых перемещений.

1.3. ВАРИАЦИОННО-МАТРИЧНЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАНОНИЧЕСКИХ СИСТЕМ И МАТРИЦ ЖЕСТКОСТИ ДЛЯ

1.3.2. Алгоритм получения канонических систем и матриц жесткости

В предыдущем разделе было показано, как, используя последовательные преобразования смешанных вариационных постановок задачи, удается формализовать процедуры получения канонических систем дифференциальных уравнений и матриц жесткости для одномерных систем общего вида. Алгоритм вариационно-матричного способа получения канонических систем и матриц жесткости будет следующим.

Представленная последовательность вычислений определяет алгоритм получения канонических систем и матриц жесткости. Этот алгоритм является общим для широкого класса одномерных систем и легко поддается программированию (при-

Линеаризованную формулировку принципа возможных перемещений (1.133) можно рассматривать как исходную для применения вариационно-матричного способа получения канонических систем и матриц жесткости од-