Obsah

Content

1. úvod	1
2. Cíle disertační práce	3
3. motivace volby problematiky	5
4. Současné poznatky z technologických procesů za vyšších rychlostí deformace	7
4.1. Dynamicky namáhané součásti	7
4.2. Rozbor problematiky tváření	9
4.2.1. Aplikace tváření za vyšších rychlostí deformace v průmyslové praxi	9
4.3. Působící vlivy na zatěžovaný materiál	12
4.3.1. Působení napěťových vln	12
4.3.2. Působení setrvačných sil	15
5. plastická deformace za vysokých rychlostí deformace	16
5.1. Vliv rychlosti deformace na vlastnosti materiálu	16
5.2. Problematika stabilní a nestabilní dynamické meze kluzu	18
5.2.1. Mechanismus vzniku nestabilní meze kluzu	20
5.2.2. Matematický popis stabilní a nestabilní dynamické meze kluzu	20
5.2.3. Vliv rychlosti deformace na stabilní dynamickou mez kluzu	21
5.3. Vliv rychlosti deformace na přirozený přetvárný odpor	23
5.3.1. Konstitutivní rovnice popisující závislost napětí na deformaci	23
5.3.2. Konstitutivní rovnice popisující závislost napětí na rychlosti deformace	25
5.3.3. Konstitutivní rovnice popisující závislost napětí na deformaci a rychlosti deformace	26
5.3.4. Konstitutivní rovnice popisující závislost napětí na deformaci, rychlosti deformace a teplotě	28
6. Využití simulačních software v technologických procesech	35
6.1. Vhodné softwary pro simulace tvářecích procesů	37
6.1.1. Implicitní a explicitní procedury MKP	38
6.1.2. Přehled simulačních programů	42
7. vliv rychlosti deformace na změny vlastností materiálu	45
7.1. Vliv rychlosti deformace na mechanické vlastnosti materiálu	45
7.2. Vliv rychlosti deformace na metalurgické vlastnosti materiálu	46
8. vlastní přístup k řešení problematiky	49
8.1. Volba vhodných materiálů	49
8.1.1. Nízkouhlíková ocel obchodní označení „TRISTAL“	50
8.1.2. Uhlíková ocel dle ČSN 41 2050	51
8.2. Přehled základních kompresních testovacích metod podle druhu rychlosti	52
9. Zkoušení vybraných ocelí pomocí taylorova testu	53
9.1. Úvodem	53
9.2. Tvar a rozměry zkušebního vzorku pro tat	54
9.3. Výzkum a vývoj komponent	55
9.3.1. Další vývoj transportního zařízení (nosiče) zkušebního vzorku	56
9.3.2. Vývoj zařízení umožňující zkoušet vzorky za tepla	63
9.3.3. Vývoj zařízení pro měření dopadové rychlosti vzorku	66
9.3.4. Detekce průběhu rázové síly při TAT	72
9.3.5. Detekce napěťových vln při dopadu vzorku u TAT	73
9.4. Závěr – Posouzení vlivu komponent	77
10. vstupní zkoušky ocelí tristal a 12 050.3	86
10.1. Tahové zkoušky za kvazistatických podmínek	86
10.1.1. Popis experimentu	86
10.1.2. Grafy naměřených a vypočtených hodnot ocelí TRISTAL a 12050.3	87
10.2. Tlakové zkoušky za kvazistatických podmínek	90
10.2.1. Popis experimentu	90
10.2.2. Postup vyhodnocení měření	90
10.2.3. Vyhodnocení experimentu	91
10.3. Tlakové zkoušky za vyšších rychlostí deformace	95
10.3.1. Kompresní test na váčkovém plastometru	95
10.3.2. Kompresní zkoušky pomocí zařízení Hopkinsonovy měrné dělené tyče (HMDT)	99
11. EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST ZKOUŠEK NA ZAŘÍZENÍ TAYLOROVA TESTU	108
11.1. Metodika experimentu	108
11.2. Vyhodnocení experimentu	113
11.2.1. Využití obrazové analýzy pro vyhodnocení geometrických změn zkušebních vzorků	115
11.2.2. Stanovení dynamické meze pevnosti a meze kluzu	121
11.3. Vyhodnocení tvrdosti zkušebních vzorků	127
12. modelování experimentálních VÝSLEDKŮ taylorova testu	136
12.1. Volba simulačního programu, konstitutivních rovnic a podmínek simulace	136
12.2. Modelování experimentu Taylorova testu	138
12.2.1. Volba parametrů v konstitutivních rovnicích	138
12.2.2. Vliv součinitele tření na konturu simulovaných vzorků	150
12.2.3 Výsledky simulací vysokorychlostního děje	151
12.3. Závěry modelování Taylorova testu	158
13. vyhodnocení struktury zkušebních vzorků	161
14. materiálové modely vybraných typů ocelí	172
14.1. Ocel 12050.3	172
14.2. Ocel TRISTAL	175
15. Praktické ověření materiálového modelu u vybrané součásti vyráběné za studena na postupovém automatu tpzd 25	181
16. Závěr	189
17. Seznam použité literatury	193