Modelling of the process of interaction of multi-impulse local loading at electrohydraulic forming of large-dimensional bottoms

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorTaranenko, Mykhaylo
dc.contributor.authorNaryzhniy, Olexandr
dc.date.accessioned2025-04-18T09:50:01Z
dc.date.available2025-04-18T09:50:01Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractForming of large-dimensional thin-sheet bottoms usually leads to great complexity of technological processes. When forming is conducted on mechanical presses using male- and female dies one can observe phenomenon of loosing stability of bottom shape with uniform through perimeter movement of the workpiece flange during drawing and large areas of thin workpiece that do not support by rigid surfaces of the die and are prone to be loaded with compressive stresses. This leads to the formation of folds and corrugations on the flange and dome part. Application of presses for stamping with elastic media and high pressure is irra-tional from energy considerations, because different parts of the workpiece require different pressures for their shaping. Electro-hydraulic (EG) forming is more effective when stamping such parts occurs consequently by zones of the workpiece and require different loading at each zone. It is possible to implement sequence control and load locations on multi-electrode EG-presses. Objective of the presented research was, on the one hand, to study the possibility of the formation of pulsed submerged flows of liquid medium, that transmits the load, their interaction with each other and the deforming workpiece in the technological zones of EG presses, and on the other hand, the possibility of using the LS Dyna software in combination with ALE method. To achieve the specified goal, methods of mathematical modeling of forming processes and interaction of deformed environments having different mechanical parameters were used, as well as experimental methods to confirm the processes being studied. The results obtained consider the possibility of creation of high energy-containing immersed jets of liquid, their interaction between themself and the deformable workpiece depending on the technological pa-rameters. The parameters of the workpiece deformation process were studied. It is shown that blank shape change has a wave-like character and, by changing the temporal and spatial parameters of the load, it is possible to control the parameters of the blank stress-strain state. Comparison of simulation results with experimental data substantiated the possibility of using the proposed modelling method in the study of pulsed flows in heterogeneous media. The conclusions state the achievement of the mentioned goal, describe the mechanism of interaction of liquid jets in the case of energy concentration necessity in the given zones of the workpiece and the possibility of changing the direction of energy flows when the moment of the of EG discharges beginning in adjacent discharge cavities is changed. The accuracy of the simulation results was assessed when compared with experimental data.
dc.description.abstractotherШтампування великогабаритних тонколистових днищ зазвичай призводить до великої складності технологічних процесів. При формоутворенні на механічних пресах з використанням пуансона та матриці часто виникає втрата стійкості формоутворення з нерівномірним за периметром рухом фланцю заготовки при витягуванні та великими ділянками тонкої заготовки, які не спираються на жорсткі поверхні оснащення, та схильні до сприйняття стискаючих напружень. Це призводить до утворення складок та гофрів на фланці та купольній частині. Використання пресів для штампування еластичними середовищами з високим тиском нераціонально за енергетичними міркуваннями, тому що різні частини заготовки потребують для свого формоутворення різного тиску. Більш ефективними при штампуванні таких деталей є послідовне за ділянками заготовки та локальне за зоною навантаження електрогідравлічне (ЕГ) штампування. На багатоелектродних ЕГ-пресах можливо реалізувати управління послідовністю та місцями навантаження. Метою представленого дослідження було, з одного боку, вивчення можливості утворення імпульсних занурених потоків рідкого середовища, що передає навантаження, їх взаємодії між собою та заготовкою, яка деформується, у технологічних зонах ЕГ-пресів, а з іншого боку, можливість використання програмного продукту LS Dyna у комбінації із методом ALE. Для досягнення зазначеної мети використовувалися методи математичного моделювання процесів утворення та взаємодії середовищ, які деформуються, та мають різні механічні показники, а також експериментальні методи для підтвердження процесів, які вивчаються. Отримано результати про можливість утворення високоенергетичних занурених потоків рідини, їх взаємодії між собою та заготовкою, що деформується, в залежності від технологічних параметрів. Досліджено параметри процесу деформування заготовки. Показано, що її формозміна має хвилеподібний характер та, змінюючи часові та просторові параметри навантаження, можливо керувати параметрами напружено-деформованого стану. Порівняння результатів моделювання з експериментальними даними обґрунтувало можливість використання запропонованого метода моделювання при вивченні імпульсних потоків у гетерогенних середовищах. У висновках стверджується досягнення поставленої мети, описано механізм взаємодії струменів при необхідності концентрації енергії на заданих ділянках заготовки та можливість повертання напрямку потоків енергії при зміні моменту початку ЕГ-розрядів у сусідніх розрядних порожнинах. Оцінено точність результатів моделювання при порівнянні з експериментальними даними.
dc.format.pagerangeP. 22-31
dc.identifier.citationTaranenko, M. Modelling of the process of interaction of multi-impulse local loading at electrohydraulic forming of large-dimensional bottoms / Mykhaylo Taranenko, Olexandr Naryzhniy // Mechanics and Advanced Technologies. – 2025. – Vol. 9, No. 1(104). – P. 22-31. – Bibliogr.: 9 ref.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2521-1943.2025.9.1(104).314726
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/73439
dc.language.isoen
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
dc.publisher.placeKyiv
dc.relation.ispartofMechanics and Advanced Technologies, Vol. 9, No. 1(104)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectelectrohydraulic discharge
dc.subjectdischarge cavity
dc.subjectblank
dc.subjectimpact waves
dc.subjecthydrostream
dc.subjectporous-gas cavity
dc.subjectplastic deformation
dc.subjectdeformation work
dc.subjectелектрогідравлічний розряд
dc.subjectрозрядна порожнина
dc.subjectударні хвилі
dc.subjectгідропотік
dc.subjectпаро-газова порожнина
dc.subjectпластична деформація
dc.subjectробота деформації
dc.subject.udc621.7.044.4+539.374
dc.titleModelling of the process of interaction of multi-impulse local loading at electrohydraulic forming of large-dimensional bottoms
dc.title.alternativeМоделювання процесу взаємодії багатоімпульсного локального навантаження при електрогідравлічному штампуванні великогабаритних листових днищ
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
22-31.pdf
Розмір:
1.89 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Mechanics and Advanced Technologies, Vol. 9, No. 1(104)