Effect of friction on failure localization in sheet metal formability tests

• Autorzy: Lumelskyy D. , Rojek J. , Marczewska I. , Pecherski R. , Tkocz M. , Grosman F.

Warianty tytułu

PL

Wpływ tarcia na położenie miejsca pękania blachy w próbach tłoczności

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents numerical investigations of the influence of friction on sheet deformation in Nakazima type formability tests. Numerical simulations have been performed using the authors’ own explicit dynamic finite element program. Numerical results have been compared with experimental data. Location of fracture was of major interest in this work. The studies confirmed that the fracture location near the center of the specimen as required by the standards can be obtained for low values of the friction coefficient. Numerical simulation combined with the inverse analysis has been used to estimate a real value of the friction coefficient in the Nakazima formability test.

PL

Artykuł przedstawia analizę numeryczną wpływu tarcia na rozkład odkształceń w próbie tłoczności metodą Nakazimy. Symulacje numeryczne zostały przeprowadzone w autorskim programie metody elementów skończonych z jawnym całkowaniem ruchu względem czasu. Wyniki numeryczne porównano z danymi eksperymentalnymi. Główną uwagę zwrócono na położenie miejsca pęknięcia. Badania potwierdziły, że miejsce pęknięcia w pobliżu środka próbki zgodnie z wymaganiami norm można uzyskać przy niskich wartościach współczynnika tarcia. Symulacja numeryczna w połączeniu z analizą odwrotną została wykorzystana do oszacowania rzeczywistej wartości współczynnika tarcia w przeprowadzonych próbach tłoczności metodą Nakazimy.

Słowa kluczowe

EN

formability test; explicit FE method; friction; fracture location

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Computer Methods in Materials Science
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 13, No. 1
• Strony: 43--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Lumelskyy D.

• Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences, Pawińskiego 5B, 02-106 Warsaw, Poland

autor

Rojek J.

• Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences, Pawińskiego 5B, 02-106 Warsaw, Poland

autor

Marczewska I.

• Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences, Pawińskiego 5B, 02-106 Warsaw, Poland

autor

Pecherski R.

• Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences, Pawińskiego 5B, 02-106 Warsaw, Poland

autor

Tkocz M.

• Silesian University of Technology, Krasińskiego 8, 40-019 Katowice, Poland

autor

Grosman F.

• Silesian University of Technology, Krasińskiego 8, 40-019 Katowice, Poland

Bibliografia

• 12004-2, ISO, 2008, Metallic materials – Sheet and strip –Determination of forming-limit curves. Part 2: Determination of forming-limit curves in the laboratory.
• 20482, ISO, 2003,Metallic materials – Sheet and strip – Erichsen cupping test.
• Abspoel, M., Atzema, E.H., Droog, J.M.M., Khandeparkar, T., Scholting, M.E., Schouten, F.J., Vegter, H., 2011, Inherent influence of strain path in Nakazima FLC tests, Proceedings of the 8th IDDRG Conference, Mumbai, India.
• Hill, R., 1948, A theory of the yielding and plastic flow of anisotropic metals, Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences, volume 193, 281-297.
• Knibloe, J.R., Wagoner, R., 1989, Experimental investigation and finite element modeling of hemispherically stretched steel sheet, Metallurgical Transactions A, 20A, 1509-1521.
• Li, Y., Luo, M., Gerlach, J., Wierzbicki, T., 2010, Prediction of shear-induced fracture in sheet metal forming, Journal ofMaterials Processing Technology, 210, 1858–1869.
• Lumelskyy, D., Rojek, J., Pecherski, R., Grosman, F., Tkocz,M., 2012, Numerical simulation of formability tests of predeformed steel blanks, Archives of Civil and Mechanical Engineering, 12, 133–141.
• Larsson, M., Mattiasson, K., Sigvant, M., 2007, Some observations on failure prediction in sheet metal forming, Proceedings of the 6th European LS-DYNA Users’ Conference, 5.93-5.102.
• NUMPRESS, 2012, Advanced methods of analysis, optimization and reliability for industrial processes of metal sheet stamping. Innovative Economy Program, project number POIG.01.03.01-14-209/09. IPPT, http://numpress.ippt.gov.pl/.
• Rojek, J., Onate, E., 1999, Sheet springback analysis using a simple shell triangle with translational degrees of freedom only, Int. Journal of Forming Processes, 1, 75-296.
• Rojek, J., Zienkiewicz, O. C., Onate, E., Postek, E., 2001, Advances in FE explicit formulation for simulation of metalforming processes, Journal of Materials Processing Technology, 119, 41-47.
• Silva, H.C., Lajarin, S.F.,Marcondes, P.V.P., 2010, Analysis of numerically simulated true strain on high stampability sheets, J. of the Braz. Soc. of Mech. Sci. and Eng., XXXII, 21-27.
• Szeliga, D., Gawad, J., Pietrzyk, M., 2004, Parameters identification of material models based on inverse analysis, Int. J. Appl. Math. Comput. Sci., 14, 549-556.
• Szeliga, D., Gawad, J., Pietrzyk,M., 2006, Inverse analysis for identification of rheological and friction models in metal forming, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 195, 6778-6798.
• Szyndler, D., Pietrzyk, M., Hodgson, P.D., 2001, Identification of parameters in the internal variable constitutive model and friction model for hot forming of steels. Proc. NUMIFORM’2001, eds, Mori, K., Toyohashi, Japan, 285-290.