ЧИСЕЛЬНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ УЩІЛЬНЕННЯ НЕОДНОРІДНИХ ВИПАДКОВИХ ПОРОШКОВИХ ЧАСТИНОК РІЗНОГО ДІАМЕТРУ

Анотація

Створено математичну модель випадкових 3D частинок за допомогою додатка Python з метою дослідження поведінки неоднорідних порошкових частинок різного діаметру при ущільненні під тиском. Інтерфейс Python, зарезервований програмним забезпеченням скінчених елементів Marc, було застосовано для компіляції відповідних командних файлів та зв’язування їх для проведення чисельного моделювання ущільнення частинок порошку. За результатами аналізу з’ясовано принципи розподілу частинок, їх деформації і вузлових потоків. Досліджено вплив параметрів частинок, температури ущільнення і коефіцієнта тертя на відносну густину пресовок. Результати моделювання показали, що частинки порошку в порожнині прес-форми розташовуються у формі спiралі. Частинки міді утворюють увігнуті і циліндричні дуги в контактних точках, а вузли рухаються зверху донизу і від центру до периферії. Деформація частинок порошку Cr в цілому не очевидна. У процесі пресування деформація частинок залежить від їх розміру: чим більше частинка порошку, тим більша її деформація. При підвищенні температури в порожнині відносна густина зменшується. Чим більше тертя в порожнині, тим вище відносна густина, але після досягння певного значення вона зменшується. Відносна густина пресовок може бути значно збільшена за рахунок більшого розміру частинок порошку, більш високої температури в порожнині і певного значення сили тертя. Результати експериментів підтверджують точність моделювання, що є важливим орієнтиром для чисельного моделювання випадкового ущільнення частинок. Отримані результати є теоретичною основою для подальшого підвищення густини і властивостей різнорідних металевих пресовок з домішками.