Авторы: А.Н. Гангало, С.В. Мирошниченко

Название статьи: Оценка гидростатического давления при равноканальном угловом прессовании с учетом геометрии канала и модели трения

Год: 2026, Номер: 4, Страницы: 78-88

Отрасль знаний: 2.5.7. Технологии и машины обработки давлением

Индекс УДК: 621.777

DOI: 10.26730/1999-4125-2026-4-78-88

Аннотация: Актуальность работы обусловлена широкими возможностями технологии равноканального углового прессования (РКУП) для формирования уникальных структур в материалах, что требует глубокого понимания влияния всех параметров процесса. Гидростатическое давление является ключевым фактором, определяющим эволюцию микроструктуры при интенсивной пластической деформации, однако его зависимость от геометрии инструмента и условий трения исследована недостаточно полно. Данная работа посвящена количественной оценке влияния угла пересечения каналов и коэффициента контактного трения на величину гидростатического давления в очаге деформации при РКУП. С использованием метода конечных элементов (МКЭ) в программном комплексе DEFORM-2D проведено моделирование процесса для идеально-пластического материала. Исследован диапазон углов пересечения каналов в эффективном для формирования наноструктур диапазоне от 90° до 120° и коэффициентов трения Амонтона-Кулона от 0,05 до 0,3. Для проверки корректности результатов полученные численные результаты сопоставлены с известным аналитическим решением В.М. Сегала. Установлено, что увеличение угла канала приводит к снижению гидростатического давления на 34-51%, в то время как рост трения повышает его на 31–48%. Выявлены существенные расхождения между данными МКЭ и аналитической моделью в областях низкого трения при больших углах и высокого трения при малых углах. Показано, что эти расхождения объясняются формированием углового зазора или веерной зоны в очаге деформации, что не учитывается в классическом аналитическом подходе. На основе регрессионного анализа получена интерполяционная формула для расчета гидростатического давления. Определены критические значения коэффициентов трения, разграничивающие различные режимы течения металла, и установлена взаимосвязь между моделями трения Амонтона-Кулона и Зибеля применительно к РКУП. Результаты позволяют повысить точность при прогнозировании напряженного состояния заготовок и оптимизировать технологические параметры прессования для получения материалов с заданными свойствами.

Ключевые слова: равноканальное угловое прессование метод конечных элементов очаг деформации гидростатическое давление коэффициент трения угол пересечения каналов

Дата получения: 09.06.2026

Дата одобрения: 01.09.2026

Дата опубликования: 10.09.2026

ЦИТИРОВАНИЕ СКАЧАТЬ