Моделирование и оптимизация кинематических схем формообразования тонкостенных конструкций

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 21-11-00165

НазваниеМоделирование и оптимизация кинематических схем формообразования тонкостенных конструкций

Руководитель Бормотин Константин Сергеевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" , Хабаровский край

Конкурс №55 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах; 01-203 - Теория оптимизации и исследование операций

Ключевые слова обратные задачи формообразования, вариационные принципы, итерационный метод, метод конечных элементов, программы инженерного анализа, оптимальное управление, контактные условия, пластичность, ползучесть, большие деформации, остаточная конфигурация

Код ГРНТИ30.19.00

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
В отечественном и зарубежном авиастроении в качестве деталей применяются крупногабаритные тонкостенные монолитные конструкции, которые позволяют одновременно повысить прочность и жесткость конструкций, снизить массу и улучшить аэродинамические характеристики. Задание аэродинамической формы таких конструкций проводится процессами формообразования, осуществляющихся в режимах пластического деформирования, как при обычных, так и при повышенных температурах. Современное оборудование, которым оснащены предприятия, имеет числовое программное управление (ЧПУ). Автоматизированное формообразование деталей требует разработки управляющей программы и электронной модели пуансона. Точность полученной формы детали будет зависеть от точности вычисленной и изготовленной формы оснастки, задающей упреждающую форму панели, и траектории деформирования листовой заготовки. Таким образом, при изготовлении деталей сложно-конструктивных конфигураций с высокими требованиями к размерной точности и эксплуатационному ресурсу по новейшим технологическим процессам необходима оценка параметров формообразования с учетом анализа полноразмерных теоретических моделей. Аналитическое решение задач формоизменения указанных деталей без значительных упрощений не возможно. В этом случае, актуальны численные методы для прогнозирования нагрузки, формирующей геометрию заготовки при деформировании, и определения оптимальных условий процесса. Новизна проекта заключается в учете при моделировании процессов деформирования кинетических уравнений ползучести с параметром поврежденности, анизотропии, разносопротивляемости. Планируется проведение натурных экспериментов и сравнение с численными результатами. Проект посвящен развитию теории и практики использования методов оптимизации в задачах неупругого деформирования тел, учитывающих процессы упрочнения и разупрочнения. Такие задачи механики сплошных сред должны включать физическую, геометрическую и контактную нелинейность.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Бормотин К.С, Кривенок А.А., Погарцева М.М., Мин Ко Хлайнг Method for optimizing the kinematic scheme of stretch-forming parts from sheet blanks MATEC Web of Conferences, 346, 01030, p.1-6 (год публикации - 2021)
10.1051/matecconf/202134601030

2. Потянихин Д. А., Синельщиков А. А., Мин Ко Хлайнг Моделирование напряженно-деформированного состояния трубчатой заготовки при раздаче средней части по жесткой матрице Морские интеллектуальные технологии (Marine intellectual technologies), №2, Т. 2, С.105-110 (год публикации - 2021)
10.37220/MIT.2021.52.2.059

3. Бормотин К.С, Кривенок А.А., Потянихин Д.А., Белых М.А. Моделирование и оптимизация процессов формообразования обтяжкой и раздачей тонкостенных конструкций 20-я Международная конференция «Авиация и космонавтика». Тезисы, с. 409-411 (год публикации - 2021)

4. Бормотин К.С, Буренин А.А., Кривенок А.А. Об оптимизации кинематической схемы формообразования обтяжкой тонких упругопластических обшивок Известия РАН. Механика твердого тела (Mechanics of Solids) (год публикации - 2022)

5. Бормотин К.С, Потянихин Д.А., Мин Ко Хлайнг Inverse problem of calculating the stamp shape for pipe middle part expansion Smart Innovation, Systems and Technologies. Proceeding of the International Science and Technology Conference "FarEastСon 2021" (год публикации - 2022)

6. Бормотин К.С., Кривенок А.А. ЧИСЛЕННАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ МНОГОТОЧЕЧНОГО ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПАНЕЛЕЙ В УСЛОВИЯХ ПОЛЗУЧЕСТИ Известия РАН. Механика твердого тела (Mechanics of Solids), №5, с.150–163 (год публикации - 2022)
10.31857/S057232992205004X

7. Бормотин К.С., Потянихин Д.А., Синельщиков А.А., Мин Ко Хлайнг, Журбина И.Н. МЕТОД РЕШЕНИЯ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ РАЗДАЧИ СРЕДНЕЙ ЧАСТИ ТРУБЫ ДЛЯ РАСЧЁТА ФОРМЫ ШТАМПА Ученые записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета, №5(61). С.40-45 (год публикации - 2022)
10.17084/20764359-2022-61-40

8. Бормотин К.С., Потянихин Д.А., Мин Ко Хлайнг, Синельщиков А.А. РАСЧЕТ ФОРМЫ ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ РАЗДАЧИ СРЕДНЕЙ ЧАСТИ ТРУБЫ ПО ЖЕСТКОЙ МАТРИЦЕ Механика деформируемого твердого тела в проектировании конструкций. Пермь, 10 – 12 октября 2022г. Программа и тезисы докладов. /ПФИЦ УрО РАН. – Пермь., С.57 (год публикации - 2022)

9. Мин Ко Хлайнг, Потянихин Д.А., Синельщиков А.А. Экспериментальное определение констант трехпараметрической модели Муни-Ривлина для эластичного материала Материалы II Международной научно-практической конференции молодых ученых, Комсомольск-на-Амуре, 14-18 ноября 2022 г. – Комсомольск-на-Амуре: ФГБОУ ВО «КнАГУ»., Ч.2, С.294-299 (год публикации - 2022)

10. Бормотин К.С., Потянихин Д.А., Мин К.Х., Синельщиков А.А. Расчет формы инструмента для раздачи средней части трубы по жесткой матрице Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика., № 2. С. 110-117. (год публикации - 2023)
10.15593/perm.mech/2023.2.10

11. Севастьянов Г.М., Бормотин К. С. Релаксация напряжений в изогнутой вязкоупругой пластине с различными свойствами при сжатии и растяжении Прикладная механика и техническая физика, Т. 64, № 4(380). С. 152-160 (год публикации - 2023)
10.15372/PMTF202215206

12. Севастьянов Г.М., Бормотин К.С. Упругопластическое кручение с конечными деформациями: сравнение аналитического и МКЭ-моделирования для немонотонно упрочняющихся полимеров Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 3. С. 124–136 (год публикации - 2023)
10.15593/perm.mech/2023.3.11

13. Бормотин К.С. Численный анализ кинематических схем формообразования панели с различными свойствами при растяжении и сжатии в ползучести XIII Всероссийский съезд по теоретической и прикладной механике : сборник тезисов докладов : в 4 т., Санкт-Петербург: Политех-Пресс, Том 3. С. 244-246 (год публикации - 2023)

14. Бормотин К.С. О сходимости численного метода решения задачи оптимального управления в процессе формообразования панели в режиме ползучести Журнал вычислительной математики и математической физики (год публикации - 2024)

15. Лозовский И.В., Марьин С.Б., Черномас В.В., Кузнецов А.К. Изготовление трубы свертыванием листовой заготовки Известия высших учебных заведений. Машиностроение., 12(765), 2023 (год публикации - 2023)

16. Синельщиков А.А., Потянихин Д.А. Определение оптимальной геометрической формы жесткой матрицы при раздаче средней части трубчатой заготовки внутренним давлением с учетом пружинения материала Молодежь и наука: актуальные проблемы фундаментальных и прикладных исследований: материалы VI Всерос. нац. науч. конф. молодых учёных, С. 573-575. (год публикации - 2023)

17. Бормотин К.С. Convergence of a Numerical Method for Solving the Optimal Control Problem of Panel Forming under Creep Conditions Computational Mathematics and Mathematical Physics, Vol. 64, No. 1, pp. 45–55 (год публикации - 2024)
10.1134/S0965542524010032

18. Бормотин К.С. Метод уточнения численного решения задачи оптимизации кинематической схемы формообразования панелей Вычислительные методы и программирование, 25 (2), С. 238–245 (год публикации - 2024)
10.26089/NumMet.v25r218

Публикации