mateltechИзвестия высших учебных заведений. Материалы электронной техникиIzvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering1609-35772413-6387MISIS10.17073/1609-3577-2012-3-35-40mateltech-37Research ArticleМоделирование процессов и материаловMODELING OF PROCESSES AND MATERIALSМАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭКСТРУЗИИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛАMathematical Modeling of Extrusion Process of Thermoelectric MaterialЛаврентьевМ. Г.Lavrent’evM. G.

научный сотрудник, ОАО «Гиредмет», 119017, г. Москва, Б. Толмачевский пер., д. 5, стр. 1

lavrentev.mihail@gmail.comМеженныйМ. В.MezhennyM. V.

старший научный сотрудник, ФГБНУ «ТИСНУМ», 119017, г. Москва, Б. Толмачевскийпер., д. 5, стр. 1

mvmezh@rambler.ruОсвенскийВ. Б.OsvenskyV. B.

доктор техн. наук, зав. лабораторией, ОАО «Гиредмет», 119017, г. Москва, Б. Толмачевскийпер., д. 5, стр. 1

girlab22@mail.ruПростомолотовА. И.ProstomolotovA. I.

доктор техн. наук, ведущий научный сотрудник, Учреждение Российской акаде-мии наук Институт проблем механики им. А. Ю. ИшлинскогоРАН, 117526, г. Москва, просп. Вернадского, д. 101

prosto@ipmnet.ruОАО «Гиредмет»РоссияGiredmetRussian FederationФГБНУ «Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов»РоссияTISNUMRussian FederationУчреждение Российской академии наук Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАНРоссияA.Yu. Ishlinsky Institute for Problems of Mechanics, Russian Academy of Sciences,MoscowRussian Federation201215032015033540Copyright © Лаврентьев М.Г., Меженный М.В., Освенский В.Б., Простомолотов А.И., 20152015Лаврентьев М.Г., Меженный М.В., Освенский В.Б., Простомолотов А.И.Lavrent’ev M.G., Mezhenny M.V., Osvensky V.B., Prostomolotov A.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://met.misis.ru/jour/article/view/37

Для процесса экструзии композиционного материала предложена математическаямодель и на ее основе рассмотрены основные особенности напряженно−деформированногосостояния получаемого стержня. Заданы геометрические параметры фильеры и скорость перемещения Пуансона. Расчетная модель основана на совместном использовании приближенийупругопластического тела. Численная методика использует конечно−элементную аппроксимацию на лагранжевой сетке, которая меняется во времени с изменением формы образца. Для этого применена адаптивная генерация сеточных узлов в зонах больших напряжений и деформаций образца. Расчеты проведены с использованием комплекса программ Crystmo/Marc. На примере термоэлектрического композита на основе Bi2Te3 изучены основные особенности напряженно−деформированного состояния материала, полученного на разных стадиях процесса экструзии.

We derive a mathematical model for the composite material extrusion process which describes the main features of the resulting material stress−strain state. The extrusion process includes extrusion of a cylindrical billet of pressed powder through a die of desired geometry. Die geometrical parameters and process speed can be preset. The computational model is based on combined elastic−plastic body approximation. The numericaltechnique uses a finite element approximation on Lagrangian grid, which changes over time with changes in sample shape. To perform it we use adaptive grid units generation in areas of sample high stress and strain. The calculations were performed in Crystmo/Marc software package. We study the basic featuresof stress−strain state of the material obtained at different stages of extrusion process.

математическое моделированиеэкструзиякомпозиционный материалтеллурид висмутадеформациянапряженияфильераmathematical modelingextrusioncomposite materialbismuth telluridestrainstressdieReferencesСабо, Е. П. Технология халькогенидных термоэлементов. Физические основы / Е. П. Сабо // Термоэлектричество. − 2004. − № 1. − С. 58—72.Сабо, Е. П. Технология халькогенидных термоэлементов. Физические основы / Е. П. Сабо // Термоэлектричество. − 2004. − № 1. − С. 58—72.Булат, Л. П. Термоэлектрическое охлаждение./ Л. П. Булат − СПб. : СПбГУНиПТ, 2002. − 147 с.Булат, Л. П. Термоэлектрическое охлаждение./ Л. П. Булат − СПб. : СПбГУНиПТ, 2002. − 147 с.Сабо, Е. П. Технология халькогенидных термоэлементов. Физические основы / Е. П. Сабо // Термоэлектричество. − 2006.− № 1. − С. 45—66.Сабо, Е. П. Технология халькогенидных термоэлементов. Физические основы / Е. П. Сабо // Термоэлектричество. − 2006.− № 1. − С. 45—66.Sabo, Ye. P. Technology of chalcogen thermoelements. Physical foundations / Ye. P. Sabo // J. Thermoelectricity. − 2005. − N 3. − P. 52—68.Sabo, Ye. P. Technology of chalcogen thermoelements. Physical foundations / Ye. P. Sabo // J. Thermoelectricity. − 2005. − N 3. − P. 52—68.Yang, J. Microstructure control and thermoelectric properties improvement to n−type bismuth telluride based materials by hot extrusion / J. Yang, R. Chen, X. Fan, W. Zhu, S. Bao, X. Duan // J. Allows and Compounds. − 2007. − V. 429. − P. 156—162.Yang, J. Microstructure control and thermoelectric properties improvement to n−type bismuth telluride based materials by hot extrusion / J. Yang, R. Chen, X. Fan, W. Zhu, S. Bao, X. Duan // J. Allows and Compounds. − 2007. − V. 429. − P. 156—162.Егер, Дж. К. Упругость, прочность и текучесть / Дж. К. Егер − М. : Машгиз, 1961. − 170 с.Егер, Дж. К. Упругость, прочность и текучесть / Дж. К. Егер − М. : Машгиз, 1961. − 170 с.Horrobin, D. J. Die entry pressure drops in paste extrusion / D. J. Horrobin, R. M. Nedderman // Chemical Eng. sci. − 1998. − V. 53, N 18. − P. 3215—3225.Horrobin, D. J. Die entry pressure drops in paste extrusion / D. J. Horrobin, R. M. Nedderman // Chemical Eng. sci. − 1998. − V. 53, N 18. − P. 3215—3225.Tiernan, P. Modelling of cold extrusion with experimental verification / P. Tiernan, M. T. Hillery, B. Graganescu, M. Gheorghe // J. Materials Processing Technology. − 2005. − V. 168. − P. 360—366.Tiernan, P. Modelling of cold extrusion with experimental verification / P. Tiernan, M. T. Hillery, B. Graganescu, M. Gheorghe // J. Materials Processing Technology. − 2005. − V. 168. − P. 360—366.Простомолотов, А. И. Программа «CRYSTMO/MARC» для сопряженного теплового моделирования / А. И. Простомолотов, Н. А. Верезуб, Х. Х Ильясов // Программы для ЭВМ. RU ОБПБТ. − 2009 − № 4. − С. 110.Простомолотов, А. И. Программа «CRYSTMO/MARC» для сопряженного теплового моделирования / А. И. Простомолотов, Н. А. Верезуб, Х. Х Ильясов // Программы для ЭВМ. RU ОБПБТ. − 2009 − № 4. − С. 110.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.