Stamping sheet blanks and creating a safe structures

Authors

  • Vitalii Ogorodnikov Vinnytsia National Technical University
  • Tetiana Arkhipova Vinnytsia National Technical University
  • Volodymyr Makarov Vinnytsia National Technical University
  • Sergiy Sukhorukov Vinnytsia National Technical University

DOI:

https://doi.org/10.31649/2413-4503-2019-10-2-65-71

Keywords:

technological heredity, strain energy, safe structures, material memory”, full-scale research

Abstract

The article discusses a method of stamping sheet blanks, providing variable stiffness of the structural material of the blank. A predetermined stiffness allows to improving the passive safety parameters of structural elements of a vehicle. It is proposed to obtain a controlled technological legacy of the blank by means of electrohydropulse stamping of structural elements of a vehicle. To assess the ductility of a pre-deformed metal, the methodology was used based on the tensor description of damage accumulation under conditions of cold plastic deformation. To assess plasticity of a pre-deformed metal, a methodology was used based on the tensor description of damage accumulation under conditions of cold plastic deformation. The methodology allows for known mechanical characteristics, as well as with known plasticity diagrams, evaluate plasticity of pre-deformed blanks for any type of stress state.

The technology, allowing you to create safe designs, providing as a result of road traffic accidents maximum protection for the driver and passengers. This is achieved by creating structures whose strength and stiffness are controllable and predictable. Such controllability of strength and stiffness is ensured by the technological parameters of stamping. Technology parameters create a “material memory” that provides the necessary strength and stiffness.

The creation of safe structures is based on a fundamentally new model for research processes collision vehicles, namely: each specific road traffic accident is considered as a unique experimental material that is used to conduct research into the process of collision vehicles.

With this approach, any road traffic accident can be considered as a comprehensive test of a vehicle for the implementation of shock loading in real conditions of a specific collision, i.e. under the conditions of his field test. Then, to determine the values of the speeds of vehicles in their collision, you can use the research model, i.e. full-scale or field test.

The article proposes to use the experimental-calculation method for research the mechanical properties of sheet materials, from which the structural elements of the vehicle are made. This method makes it possible to determine the strain energy that was absorbed by the structural elements of a vehicle during a road traffic accident, by the change in the hardness of these elements after a collision.

Author Biographies

Vitalii Ogorodnikov, Vinnytsia National Technical University

Dr. Sc. (Eng.), Professor, Head of the Chair of Resistance of Materials and Applied Mechanics

Tetiana Arkhipova, Vinnytsia National Technical University

Ph. D. (Eng.), Associate Professor, Associate Professor of the Chair of Resistance of Materials and Applied Mechanics

Volodymyr Makarov, Vinnytsia National Technical University

Dr. Sc. (Eng.), Associate Professor, Professor of the Chair of Automobiles and Transport Management

Sergiy Sukhorukov, Vinnytsia National Technical University

Ph. D. (Eng.), Associate Professor, Associate Professor of the Chair of Mechanical Engineering Technologies and Automation

References

В. А. Молодцов, Безопасность транспортных средств. Тамбов, Россия: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2013.

В. А. Макаров, Х. Бруннер і Є. Ю. Черток, «До питання управління курсовою стійкістю руху легкового автомобіля завдяки удосконаленню конструкції шини,» Автошляховик України, № 1, с. 13-17. 2010.

К. В. Щурин, В. А. Зубаков и Ю. В. Кеменева, «Повышение уровня пассивной безопасности автомобиля,» Вестник ОГУ, № 10 (129), 2011.

А. Ш. Хусаинов и Ю. А. Кузьмин, Пассивная безопасность автомобиля. Ульяновск, Россия: УлГТУ, 2011.

В. М. Когут., О. М. Григоришин, О. З. Горбай, І. С. Керницький і Р. В. Сава, «Критерії оцінювання аварійних ударних навантажень тіла людини під час ДТП,» Вісник Донецької академії автомобільного транспорту, № 2, с. 29-39, 2013.

И. А. Новиков, Е. А. Новописный и Е. А.Ковалёва, «Анализ показателей конструктивной безопасности транспортных средств,» Международный научный журнал «Инновационная наука», № 12-2, 2016. ISSN 2410-6070.

H. Dell, H. Gese, L. Kepler, H. Werner and H. Hooputra «Continuos Failure Prediction Model for Nonlinear Load Paths in Successive Stamping and Crash Processes,» SAE, no. 01, pp. 113-122, 2001.

Г. Д. Дель, «Модель разрушения пластичных материалов,» на міжн. нак.-техн. конф. Теоретичні і прикладні задачі обробки металів тиском та автотехнічних експертиз, Вінниця: ВНТУ, 2011, с. 28-29,

H. Steffan, «Accident reconstruction methods,» Vehicle System Dynamics, vol. 47, no. 8: State of the art papers of the 21st IAVSD symposium, pp. 1049-1073. 2009.

В. А. Огородніков та В. Є. Перлов, «Визначення енергії пластичної деформації елементів конструкцій транспортних засобів і параметрів розкриття подушок безпеки при ДТП,» Збірник наукових праць Вінницького державного аграрного університету. Серія: технічні науки, Вінниця, № 3, c. 5-9, 2009.

В. А. Огородников, В. Б. Киселев, и И. О. Сивак, Энергия. Деформация. Разрушение (задачи автотехнической экспертизы): монография. Винница, Украина: ВНТУ, 2005, 204 с.

Огородников В. А., Т. Ф. Архипова и И. А. Деревенько, «Оценка пластичности деформированного металла,» Обработка материалов давлением, № 1 (42), 2016.

И. О. Сивак, Е. И. Сивак та С. И. Сухоруков «Оценка пластичности металлов при холодной пластической деформации,» в Известия ТулГУ. Серия: Механика твердого деформируемого тела и обработка металлов давлением, Тула: ТулГУ, вып. 2, с. 114-121, 2007.

Vitaliy A. Ogorodnikov, Tomasz Zyska and Samat Sundetov, «The physical model of motor vehicle destruction under shock loading for analysis of road traffic accident,» Proc. SPIE 10808, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High-Energy Physics Experiments. 2018, 108086C.

В. А. Огородніков та В. Є. Перлов «Визначення енергії пластичної деформації елементів конструкцій транспортних засобів і параметрів відкриття подушок безпеки при ДТП,» у Збірник наукових праць ВДАУ, № 3, с. 5-9, 2009.

В. Е. Перлов, «Расчет энергосиловых параметров при прогибе круглых тонколистового пластин, защемленных по контуру,» Обработка материалов давлением, Краматорск: ДГМА, № 3(24), с. 97-101, 2010.

В. А. Огородников, В. Е. Перлов и М. И. Побережный, «Алгоритм определения энергии деформации элементов конструкций из листовых материалов,» у зб. наук. праць Удосконалення процесів і обладнання обробки тиском в металургії і машинобудуванні, Краматорськ: ДДМА, с. 135 140, 2008.

Downloads

Abstract views: 311

Published

2019-11-25

How to Cite

[1]
V. Ogorodnikov, T. Arkhipova, V. Makarov, and S. Sukhorukov, “Stamping sheet blanks and creating a safe structures”, ВМТ, vol. 10, no. 2, pp. 65–71, Nov. 2019.

Issue

Section

Articles

Metrics

Downloads

Download data is not yet available.