Михайлов О. В. Керування консолідацією порошків і деформаційною обробкою пористих напівфабрикатів методами комп'ютерного моделювання на основі теорії пластичності пористих тіл

Розроблено методи формування механічних і службових властивостей порошкових виробів при їхньому ущільненні й деформуванні на основі керування розподілом накопичених деформацій і пористості. Теоретично обґрунтовано та запропоновано узагальнену модель незворотної поведінки дисперсних середовищ під дією зовнішнього навантаження та деформування. Запропонована модель враховує, поряд з пористістю, накопиченою деформацією матеріалу твердої фази, чутливістю часток порошку до зчеплення, також і здатність матеріалу часток до деформування. Розроблено методику скінченно - елементного моделювання, що використовує зазначену модель пластичного деформування порошково - пористих середовищ. Для дослідження процесів пресування біпористих порошкових матеріалів запропоновано комбінований метод моделювання, що поєднує особливості методів скінчених і дискретних елементів. Розглянуто процеси деформаційної обробки порошків та пористих напівфабрикатів: пресування порошків, штампування та екструзія пористих заготовок, схеми деформування, що характеризуються значними деформаціями зсуву.Сформульовано якісне пояснення можливостей утворення розшарувальних щілин при пресуванні порошків, вивчені особливості пресування біпористих і багатокомпонентних порошкових систем.Встановлено можливість значного зниження робочих зусиль, а також вирівнювання розподілу густини за умов пресування в жорсткій матриці за рахунок штучної активації радіальної течії порошку при осьовому навантаженні. Встановлено, що схеми навантаження, пов'язані із значними зсувними деформаціями, можуть бути застосовані і для порошкових матеріалів за умов використання додаткових заходів з метою запобігання розпушення.Результати роботи використані при розробці низки технологічних процесів одержання порошкових виробів.