Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ cơ bản khi lăn ép đến khả năng tạo hình tấm dày có biên dạng phức tạp ứng dụng trong công nghệ đóng tàu

Tên luận án:

Không được cung cấp rõ ràng trong tài liệu.

Ngành:

Gia công áp lực, Kỹ thuật đóng tàu.

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án này tập trung nghiên cứu công nghệ lăn ép để tạo hình các chi tiết vỏ tàu thuỷ có biên dạng phức tạp từ tấm dày, nhằm khắc phục hạn chế của các phương pháp chế tạo truyền thống về năng suất và chất lượng. Mục tiêu chính là xây dựng bài toán lăn ép dựa trên lý thuyết gia công áp lực, lý giải các nguyên nhân gây cong phôi tấm, nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ cơ bản (lực ép, mức độ biến dạng, vận tốc lăn ép) tới bán kính cong của phôi tấm, từ đó thiết lập các mối quan hệ và áp dụng vào chế tạo thử nghiệm các chi tiết vỏ tàu thuỷ.

Nghiên cứu kết hợp phương pháp lý thuyết, mô phỏng số và thực nghiệm. Luận án đã hệ thống hóa cơ sở lý thuyết về công nghệ lăn ép, phân tích trạng thái ứng suất và biến dạng trên phôi tấm. Đặc biệt, phương pháp mô phỏng số được sử dụng để khảo sát chi tiết quá trình lăn ép, với các mô hình hình học, vật liệu (thép SS400) và điều kiện biên được xây dựng cụ thể. Kết quả mô phỏng cho thấy phôi tấm trải qua quá trình mỏng đi, dãn dài và uốn cong.

Để kiểm chứng, một hệ thống thực nghiệm được xây dựng bao gồm máy ép thủy lực 1500T và thiết bị lăn ép, cùng với các thiết bị đo lường chính xác. So sánh kết quả mô phỏng và thực nghiệm cho thấy độ tương đồng cao (sai số trung bình dưới 5%), khẳng định độ tin cậy của mô hình. Nghiên cứu sâu hơn đã xác định ảnh hưởng của các thông số công nghệ tới bán kính cong của tấm, chỉ ra rằng bán kính cong theo phương ngang lớn hơn nhiều so với phương dọc, cho thấy tấm chủ yếu cong theo phương dọc.

Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu được minh chứng thông qua việc chế tạo thử nghiệm thành công hai chi tiết mũi quả lê cho vỏ tàu kiểm ngư Việt Nam tại Nhà máy Đóng tàu Hạ Long. Công nghệ lăn ép này đã chứng minh khả năng tiết kiệm tới 85% thời gian sản xuất so với công nghệ uốn tự do hiện tại, góp phần làm chủ thiết bị và công nghệ trong ngành đóng tàu Việt Nam. Luận án cũng đã xây dựng các hàm số thực nghiệm biểu diễn mối quan hệ giữa bán kính cong sản phẩm với các thông số công nghệ.

Mục lục chi tiết:

• A. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LUẬN ÁN

  • 1. Cơ sở lựa chọn đề tài luận án

  • 2. Mục đích nghiên cứu

  • 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • 4. Phương pháp nghiên cứu

  • 5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn

    • a) Ý nghĩa khoa học

    • b) Ý nghĩa thực tiễn

  • 6. Các đóng góp mới của luận án

• B. NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN ÁN

  • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH CHI TIẾT VỎ TỪ TẤM DẦY

    • 1.1 Chi tiết tấm hình dạng phức tạp, cỡ lớn trong công nghiệp đóng tàu

    • 1.2 Các phương pháp truyền thống để tạo hình các chi tiết vỏ có biên dạng cong phức tạp

    • 1.3 Công nghệ lăn ép

    • 1.4 Những kết quả nghiên cứu về công nghệ lăn ép

    • KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

  • CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÔNG NGHỆ LĂN ÉP

    • 2.1 Các thông số cơ bản của quá trình lăn ép

    • 2.2 Biên dạng, bán kính cặp trục lăn

    • 2.3 Lực ép, phân bố áp lực trên bề mặt tiếp xúc khi lăn

    • KẾT LUẬN CHƯƠNG 2

  • CHƯƠNG 3: NGHIỄN CỨU QUÁ TRÌNH LĂN ÉP DỰA TRÊN MÔ PHỎNG SỐ

    • 3.1 Đặt vấn đề

    • 3.2 Trình tự thực hiện bài toán mô phỏng số

    • 3.3 Thực hiện bài toán mô phỏng số quá trình lăn ép phôi

      • 3.3.1 Xây dựng mô hình hình học

      • 3.3.2 Chia lưới phần tử

      • 3.3.3 Xây dựng mô hình vật liệu

      • 3.3.3 Đặt điều kiện biên

    • 3.4 Phân tích, đánh giá kết quả mô phỏng số

    • 3.5 Kiểm tra kết quả mô phỏng số bằng thực nghiệm

      • 3.5.1 Xây dựng hệ thống thực nghiệm

      • 3.5.2 Thử nghiệm và kiểm tra kết quả mô phỏng số

    • KẾT LUẬN CHƯƠNG 3

  • CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN BÁN KÍNH CONG CỦA SẢN PHẨM TẤM BẰNG MÔ PHỎNG SỐ

    • 4.1 Các thông số công nghệ

    • 4.2 Khảo sát mối quan hệ giữa lực ép và mức độ biến dạng

    • 4.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của lực ép, mức độ biến dạng tới bán kính của tấm sau khi lăn

    • 4.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của vận tốc lăn ép tới bán kính của tấm sau khi lăn

    • KẾT LUẬN CHƯƠNG 4

  • CHƯƠNG 5. NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ VỚI BÁN KÍNH CONG SẢN PHẨM BẰNG THỰC NGHIỆM

    • 5.1 Vật liệu, thiết bị và điều kiện thực nghiệm

    • 5.2 Tiến hành thực nghiệm và đo kết quả

    • 5.3 Nhận xét, phân tích đánh giá kết quả và xây dựng mối quan hệ hàm số giữa bán kính của sản phẩm tấm phụ thuộc vào các thông số công nghệ

    • 5.4 Áp dụng kết quả nghiên cứu trong việc lăn ép vỏ tàu thuỷ

      • 5.4.1 Chi tiết vỏ tàu thủy

      • 5.4.2 Trình tự công nghệ lăn ép

      • 5.4.3 Thực hiện lăn thử nghiệm chi tiết mũi quả lê tàu kiểm ngư Việt Nam

    • KẾT LUẬN CHƯƠNG 5

• KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI

• HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO