Целью программы исследований является разработка теоретической базы наукоемких технологических процессов в области формоизменения при различных температурно-скоростных условиях деформирования изотропных и анизотропных материалов методами обработки металлов давлением.

Задачи исследований. Теоретическое обоснование выбора рациональных технологических параметров наукоемких технологических процессов обработки металлов давлением при различных термомеханических режимах деформирования изотропных и анизотропных материалов, обеспечивающих заданные эксплуатационные характеристики изготавливаемого изделия: в условиях холодного пластического деформирования (вытяжки, вытяжки с утонением стенки, комбинированной вытяжки, обжима, раздачи, прямого, обратного и комбинированного выдавливания); формоизменения трубчатых заготовок магнитно-импульсным полем; формоизменения трубчатых и листовых заготовок локальным приложением нагрузки; изотермического формоизменения листовых материалов в режиме кратковременной ползучести; разработка теории пластического деформирования изотропных и анизотропных квазинесжимаемых материалов.

В ходе выполнения гранта планируется создать теоретическую базу наукоемких технологических процессов в области формоизменения при различных температурно-скоростных условиях деформирования изотропных и анизотропных материалов методами обработки металлов давлением.

Основными направлениями научных исследований коллектива будут следующие:

1. развитие теории обработки металлов давлением анизотропных и изотропных материалов при различных термомеханических условиях деформирования, (кратковременной ползучести и холодного пластического деформирования); разработка феноменологических моделей разрушения и критериев локальной потери устойчивости анизотропного листового материала при различных температурно-скоростных режимах деформирования;

2. разработка теории пластического деформирования изотропных и анизотропных квазинесжимаемых материалов;

3. создание математических моделей деформирования изотропных и анизотропных материалов методом магнитно-импульсной штамповки полых цилиндрических заготовок и получения сборочных соединений заданной силы разъема, разработка теоретических основ нестационарных электромеханических процессов импульсного деформирования заготовок и функционирования оборудования, позволяющие проводить параметрическую оптимизацию системы «установка-инструмент-заготовка» по критерию минимума энергоемкости операции;

4. разработка математических моделей деформирования новых наукоемких технологических процессов ротационной вытяжки, глубокой вытяжки (комбинированной вытяжки, вытяжки без утонения и с утонением стенки) цилиндрических деталей, обжима, раздачи, прямого, обратного и комбинированного выдавливания изотропных и анизотропных материалов, установление возможностей повышения качества изготавливаемы изделий и обеспечения высокого коэффициента использования материала;

5. создание математических моделей изотермического формоизменения одно- и многослойных листовых конструкций в режиме кратковременной ползучести; установлению закономерностей изменения напряженного и деформированного состояний заготовки, силовых режимов и предельных возможностей деформирования в исследуемых процессах изотермического формоизменения в зависимости от геометрических размеров заготовок и рабочего инструмента, анизотропии механических свойств листового материала и законов (условий) нагружения во времени; разработка новых наукоемких технологических процессов изготовления одно- и многослойных листовых конструкций из высокопрочных материалов.

6. интенсификация технологических процессов изготовления осесимметричных изделий на основе холодной обработки металлов давлением со знакопеременным деформированием