Abstract: Рассматриваются вопросы применения бессеточного численного метода Smoothed Particle Galerkin (SPG) для прогнозирования напряженно-деформированного состояния и механизма разрушения титанового сплава ВТ6 при высокоскоростном ортогональном резании. Численное моделирование проводится в условиях интенсивного упруго-пластического деформирования материала, характерных для процессов обработки титановых сплавов резанием. Основное внимание уделено анализу пространственно-временной эволюции напряжений и пластических деформаций в зоне резания, локализации напряженно–деформированного состояния в первичной зоне сдвига и установлению их связи с механизмами инициирования и развития разрушения материала. Формирование сегментированной стружки рассматривается как следствие локализации пластической деформации и накопления повреждения в областях повышенной концентрации напряжений, без задания априорной геометрии зоны разрушения. Метод SPG, основанный на вариационной галеркинской форме уравнений механики сплошной среды, обеспечивает корректное моделирование больших деформаций и высоких скоростей деформирования без использования расчетной сетки. Контактное взаимодействие между инструментом, заготовкой и формируемой стружкой реализуется на уровне частиц, что позволяет воспроизводить разделение материала и процесс разрушения в рамках единой численной схемы без применения процедур удаления или перестройки элементов. Численная устойчивость расчетной схемы обеспечивается специальными стабилизационными механизмами, сохраняющими линейную точность аппроксимации при моделировании локализованного пластического течения. Разрушение материала и формирование стружки описываются с использованием феноменологической модели повреждения Джонсона–Кука, что позволяет связать параметры напряженно-деформированного состояния с условиями инициирования разрушения. Результаты численного моделирования демонстрируют возможность прогноза распределений напряжений, интенсивности пластических деформаций и зон локализации повреждения при высокоскоростной обработке титанового сплава ВТ6.

Cite: Ахмед Солиман М.Э. , Анисимов А.Г.
Прогнозирование бессеточным численным методом напряженно-деформированного состояния и механизма разрушения титаного сплава ВТ6 при обработке резанием
Вестник Московского авиационного института. 2026. Т.33. №1. С.154-165.

Dates:

Published online:

Apr 15, 2026

Identifiers: No identifiers