Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Experimental and numerical two- and three-dimensional investigation of porosity morphology of the sintered metallic material

Madej L., Legwand A., Mojzeszko M., Chraponski J., Roskosz S., Cwajna J.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 18, no. 4

1520--1534

EN

A through scale investigation of a porosity shape and morphology after sintering of the Distalloy AB powder is the goal of the paper. First, the classical two dimensional analysis of porosity geometrical aspects is presented with the use of the systematic scanning technique (SST) and the light microscopy (LM). Then, a three dimensional investigation is realized with the non-destructive computed tomography (CT) technique. Advantages and limitations of the approach are evaluated within the work. Finally, to investigate small pores which are beyond the computed tomography resolution, the destructive serial sectioning technique was applied. The developed three dimensional reconstruction algorithm of two dimensional images of obtained cross sections is also presented. Finally, an example of possible practical application of obtained three dimensional digital representation of porosity in sintered samples, during the finite element (FE) modelling of deformation conditions is presented.

2

Wykorzystanie koncepcji cyfrowej reprezentacji materiału w modelowaniu zachowania mikrostruktury materiału porowatego pod obciążeniem

Madej Ł., Legwand A., Perzyński K., Roskosz S., Chrapoński J., Cwajna J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 8

287--289

PL

Celem niniejszej pracy jest wykorzystanie koncepcji cyfrowej reprezentacji materiału podczas modelowania numerycznego zachowania się spieków metalicznych w warunkach obciążenia. Aby uzyskać informacje o mikrostrukturze analizowanego materiału porowatego wykonano badania techniką tomografii komputerowej. Tak uzyskane dane zostały wykorzystane do przygotowania trójwymiarowego modelu numerycznego, który w sposób bezpośredni uwzględnia niejednorodność mikrostruktury podczas dalszych symulacji. W ramach pracy opracowano program komputerowy, który przekształca dane pochodzące bezpośrednio z tomografu na binarny obraz trójwymiarowy, stanowiący cyfrową reprezentację materiału. Tak przygotowany model mikrostruktury został następnie poddany dyskretyzacji siatką elementów skończonych, i stanowi dane wejściowe do obliczeń numerycznych. Jako przykład testowy wykorzystania zaproponowanego podejścia, w pracy wybrano próbę swobodnego spęczania.Wyniki ilustrują wpływ porowatości na występowanie niejednorodności w uzyskiwanych rozkładach odkształceń czy naprężeń oraz umożliwiają precyzyjną analizę zamykania się porów w trakcie deformacji.

EN

The main goal of the present work is development of reliable numerical model of sintered metallic microstructures based on the digital material representation concept. To recreate morphology of the investigated porous material a computed tomography technique was used. To transfer the obtained measurement data into the digital form a series of numerical algorithms have been developed within the research. Obtained digital representation of microstructure morphology is then subjected to discretization procedure required for further numerical simulation of material behavior under loading conditions. As a case study a simple compression test was selected in the present work. Examples of obtained results, revealing various heterogeneities occurring during deformation are also presented within the paper.

3

Wykorzystanie komercyjnej aplikacji bazującej na metodzie elementów skończonych w zagadnieniach optymalizacji konstrukcji podwozia ultralekkich samolotów niekomercyjnych

Legwand A., Perzyński K., Madej Ł.

Modelowanie Inżynierskie

|

2016

|

T. 28, nr 59

40--46

PL

Aplikacje do komputerowego wspomagania prac inżynierskich są obecnie powszechnie stosowane w wielu gałęziach przemysłu. Pozwalają one na przyspieszenie procesu projektowania oraz testowania różnych rozwiązań konstrukcyjnych bez konieczność realizowania wielu badań laboratoryjnych. Jednakże w przypadku produkcji samolotów lekkich oraz ultralekkich wciąż do testowania konstrukcji wykorzystywane są głównie metody eksperymentalne, które nie pozwalają na efektywną optymalizację konstrukcji. W niniejszej pracy przedstawiono zatem koncepcję autorskiej aplikacji optymalizacyjnej wykorzystującej komercyjny program metody elementów skończonych. Jej działanie zaprezentowano na przykładzie optymalizacji kształtu goleni podwozia samolotu ultralekkiego na podstawie symulacji numerycznej próby wytrzymałościowej.

EN

Computer-aided engineering software is commonly used in many branches of contemporary industry. It allows to reduce time required for designing and testing processes without the need to perform many laboratory trials. However, in case of production of light and ultralight aircrafts experimental testing methods are still in use, which limit possibility of efficient optimization of their construction. Thus, the paper presents concept of dedicated optimization tool, which uses commercial finite elements software in order to improve such a design process. As a case study, optimization of ultralight aircraft landing gear is presented.

4

RCAFE Based Numerical Model of Dynamic Recrystallization

Legwand A., Sitko M., Perzyński K., Madej Ł.

Journal of Machine Engineering

|

2016

|

Vol. 16, No. 2

52--60

EN

The main goal of the paper is dedicated to proper arrangement of the Finite Element (FE) and Random Cellular Automata (RCA) methods in order to develop numerical model of dynamic recrystallization (DRX) and therefore to simulate microstructure morphology changes during plastic deformation at elevated temperatures. In the approach, Finite Element solver provides information on equivalent stress and strain fields after subsequent time steps. Then these data are transferred to RCA model, which is responsible for evaluation of corresponding microstructure morphology evolution and dislocation density changes. Finally, information from the CA part is send back to the FE solver as an input for the next time step. As a result, a fully coupled RCAFE model to simulate progress of DRX is established. The present paper is directly focused on development of algorithms and methods to transfer input/output data between both FE and RCA models. The developed communication protocol is based on the Abaqus VUMAT subroutine. Examples of obtained results from the developed model are also presented to highlight its potential.

5

Approach for an automatic optimisation of production chain as a tool for intelligent manufacturing in metal forming

Legwand A., Perzyński K., Madej Ł., Pietrzyk M.

Computer Methods in Materials Science

|

2014

|

Vol. 14, No. 1

64--74

EN

The objective of the paper is development of an automatic system for optimisation of production chains in metalforming. Product properties and its uniform distribution are usually the key parameters for formulation of the objective function in the optimization problem. Such parameters as strain/stress or final grain size distribution significantly influence material behaviour under exploitation conditions, therefore, theoretical prediction of those variables is inevitable for the optimization of the manufacturing system. Thus, the main focus in the paper is on description of the developed complex tool capable of realization of automatic optimisation for subsequent manufacturing stages. Description of particular components responsible for automatic geometrical model generation, incorporation into the finite element (FE) software, optimisation operations and finally data transfer between subsequent modules are described in detail. A rod rolling operations of elliptical profiles were selected as case studies to demonstrate system capabilities.

PL

Praca porusza zagadnienia opracowania automatycznego systemu komputerowego do optymalizacji kolejnych etapów łańcucha produkcyjnego stosowanego w procesie przeróbki cieplno-plastycznej metali i ich stopów. Takie parametry jak rozkład naprężeń, odkształceń czy wielkości ziarna po odkształceniu istotnie wpływają na zachowanie materiału podczas dalszej eksploatacji. Dlatego też, własności produktu, które zazwyczaj powinny być równomiernie w całej objętości wyrobu są podstawą do zdefiniowania funkcji celu dla problemu optymalizacyjnego. Głównym celem pracy jest opracowanie złożonego systemu umożliwiającego automatyczną optymalizację kolejnych etapów cyklu produkcyjnego tak aby możliwe było uzyskiwanie wyrobów o wymaganych parametrach. Opis poszczególnych komponentów odpowiedzialnych za automatyczne generowanie modeli numerycznych, dyskretyzację siatką elementów skończonych, optymalizację oraz transfer danych pomiędzy kolejnymi modułami zostanie szczegółowo przedstawiony w ramach niniejszej pracy. Jako przykład praktycznego zastosowania opracowanego systemu wybrano proces walcowania prętów.