Программа DEFORM реализована в системе Windows 10 и представляет собой специализированный программный комплекс, который был разработан компанией SFTC (США). Основное назначение комплекса — моделирование технологических процессов обработки металлов давлением, а также термической обработки. В большинстве КБ и отраслевых центров используют усовершенствованную и доработанную версию DEFORM 10.2.
Нами была поставлена задача выяснения расширенных или скрытых возможностей использования DEFORM 10.2. Для этого использовали условие моделирования и визуализации процессов контактного трения в деталях машин, в частности, при работе систем включения быстроходных кривошипных прессов и комплексов на их основе.
С целью обеспечения корректности процесса моделирования исходили из первичного условия тождественности тепловых потоков для аналога и модели. Теплофизические характеристики материалов, которые участвуют в моделировании, устанавливали так.
Теплопроводность
где: Q — тепловой поток в тормозной элемент во время его действия;
s — расчетная толщина элемента.
Температуропроводность
Тепловыделение на границе поверхности трения
где: τ — продолжительность процесса торможения;
v — относительная скорость трения тормозных элементов.
Вышеупомянутый тепловой поток в процессе торможения распределяется в оба контактирующих между собой элемента:
Коэффициент распределения тепловых потоков рассчитывали при помощи формулы Шаррона
Усредненное значение температуры на контакте
При этом
Исходя из приведенных выше зависимостей, можно считать, что параметр αтр является фрикционным аналогом коэффициента теплообмена.
Относительное увеличение температуры поверхности трения может бать установлено с помощью критерия Био
Исходные данные для моделирования представлены в таблице.
Проанализировав вышеприведенные показатели, для дальнейшего моделирования, процесса распределения тепловых потоков была принята фрикционная пара «Бронза Х1 — сталь 45» при значениях фактического давления 1,0 … 1,2 МПа.