Study of thermoelastoplastic contact deformation of production tooling mixed structures

A calculation technique based on the unified methodological approach is proposed for the analysis of thermoelastoplastic contact deformation of mixed structures. The proposed numerical technique involves the finite element method. The problem of stress-strain state evaluation for one class of mixed shrouded half-hot extrusion dies is considered. Recommendations on production tooling design are give

Nonlinear Dynamics of a Thin Plate in a Nonstationary Electromagnetic Field of the Inductor

The problems of the non-stationary deformation of a thin round plates in the electromagnetic field (EM-field) created by a massive inductor are considered. The finite element method is used for the analysis of spatial-temporal distribution of the electromagnetic field components and the parameters of the stress-strain state in the system of the «inductor-billet (plate)» with a consideration of the air layer. The data of measurements in experimental studies of vibrations of plates in pulsed EM-field are used to establish the frequency modes with the maximum values ponderomotive forces generated by an EM-field. The solution of the problem of plate vibrations was obtained. The temporal and spatial distribution of components of the electromagnetic field, displacements and stresses on the surface of the plate with the analytical solutions and experimental data are compared. Areas with the maximum displacements and stresses in the plate were installed for some «configuration» of electromagnetic fiel

The Nonlinear Deformation of the Body System Under Electromagnetic Field Action

The paper discusses issues concerning the deformation of a system of conductive bodies under the action of the electromagnetic field. Problem of nonlinear deformation of technological system for electromagnetic forming is considered as a practical application. The problem is solved by the finite element method. Spatial-temporal distributions of the main components of the electromagnetic field are obtained. The ability to review the problem of deformation in the quasi-stationary formulation is justified. The distribution of the main component of the stress-strain state is presented. The influence of the current magnitude at the maximum stresses is evaluated

Theoretical mechanics. The theory and workshop. Part I. Kinematics

Посібник присвячено викладу основ теоретичної механіки у розділі кінематика. Надані основні теоретичні відомості, представлено прилади розв’язання типових задач, а також варіанти завдань для самостійної роботи. Посібник розрахований на студентів-бакалаврів, які навчаються за спеціальністю 185 "Нафтогазова інженерія та технології"

Computational analysis method of the electromagnetic field propagation and deformation of conductive bodies

Introduction. The electromagnetic field is an integral attribute of the operation of many technical and technological systems. The action of an electromagnetic field leads to deformation, a change in temperature, a change in the physical properties of the materials. Problem. High-intensity electromagnetic fields can cause such a strong deformation of conductive bodies that it can lead to irreversible shape change or destruction. This fact is used in a class of technological operations: electromagnetic forming. Here, both the workpiece and the equipment are subjected to intense force action. As a result, equipment elements may become inoperable. Goal. Creation of a computational analysis method of the electromagnetic field propagation in systems of conductive bodies and subsequent analysis of deformation. Application of this method to the study of processes in electromagnetic forming systems in order to determine rational operational parameters that provide the result of a technological operation. Methodology. A variational formulation of the problems of an electromagnetic field propagation and deformation of conductive bodies systems is used. Numerical modeling and analysis are performed using the finite element method. Results. In a general form, a system of resolving equations for the values of the vector magnetic potential and displacements is obtained. The influence of the electromagnetic field is taken into account by introducing electromagnetic forces. The results of calculations for a technological system designed for electromagnetic forming of curved thin-walled workpieces are presented. Originality. For the first time, a method of computational analysis is presented, which involves modeling within the framework of one design scheme both the process of electromagnetic field propagation and the process of deformation. Practical significance. The proposed method of computational analysis can be used for various technological systems of electromagnetic forming in order to determine the rational parameters that ensure both the operability of the equipment and the purpose of the technological operation - the necessary shaping of the workpiece.Вступ. Електромагнітне поле є невід'ємним атрибутом роботи багатьох технічних і технологічних систем. Дія електромагнітного поля призводить до деформації, зміни температури, зміни фізичних властивостей матеріалів. Проблема. Електромагнітні поля високої інтенсивності можуть викликати настільки сильну деформацію провідних тіл, що це може призвести до незворотної зміни форми або руйнування. Цей факт використовується в класі технологічних операцій: електромагнітна обробка. Тут як заготовка, так і обладнання піддаються інтенсивній силовій дії. В результаті елементи обладнання можуть виходити з ладу. Мета. Створення методу розрахункового аналізу поширення електромагнітного поля в системах провідних тіл і подальшого аналізу деформування. Застосування цього методу для дослідження процесів в системах електромагнітної обробки з метою визначення раціональних робочих параметрів, що забезпечують результат технологічної операції. Методологія. Використано варіаційну постановку задач про поширення електромагнітного поля та деформування систем провідних тіл. Чисельне моделювання та аналіз виконано методом скінченних елементів. Результати. У загальному вигляді отримано систему визначальних рівнянь для значень векторного магнітного потенціалу та переміщень. Вплив електромагнітного поля враховується введенням електромагнітних сил. Наведено результати розрахунків для технологічної системи електромагнітної обробки вигнутих тонкостінних заготовок. Оригінальність. Вперше представлено метод розрахункового аналізу, який передбачає моделювання в рамках єдиної розрахункової схеми як процесу поширення електромагнітного поля, так і процесу деформування. Практичне значення. Запропонований метод розрахункового аналізу може бути використаний для різних технологічних систем електромагнітного формування з метою визначення раціональних параметрів, що забезпечують як працездатність обладнання, так і мету технологічної операції – необхідне формоутворення заготовки

Modeling of impact deformation processes of the ceramic container for radioactive waste storage

Results of researches in the field of designing containers for storage of radioactive materials are presented in the work. The purposes of researches include a development of an effective method of modeling static and dynamic deformation processes at shock impact on the ceramic container with radioactive materials at transportation. The next tasks have been solved: on the basis of the mathematical description of physic-mechanical processes of deformation of the complex design container has been chosen method of finite-element's for effective modeling of the stress-strain State of static and dynamic deformation processes in the containers made of ceramic elements; laws of deformation, estimations of durability and rigidity for designed containers have been received after calculations by means of the computer software; recommendations on perfection of a design of the container for maintenance of requirements to safety are given. Analysis Finite Element Method (FEM) has been conducted in the ANSYS system and results is presented