Wpływ odkształcenia blachy stalowej na zmianę struktury geometrycznej powierzchni w warunkach kontaktu powierzchni sferycznej z powierzchnią płaską

• Autorzy: Nowotyńska I. , Bąk Ł. , Trzepieciński T. , Bosiakow S.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rm.2018.04

Warianty tytułu

EN

The influence of deformation of steel sheet on the change of the surface texture in contact between a sphere and a flat surface

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono eksperymentalną i numeryczną analizę wpływu odkształcenia na zmianę struktury geometrycznej powierzchni blachy stalowej głębokotłocznej w warunkach kontaktu sztywnej powierzchni kulistej z powierzchnią blachy. Zmianę struktury geometrycznej powierzchni przeanalizowano dla różnych wartości obciążenia. Wyniki symulacji numerycznych kontaktu powierzchni sferycznej z chropowatą powierzchnią blachy wykazały, że wraz ze wzrostem siły nacisku strefa odkształceń plastycznych ulega powiększeniu. Początkowo odkształceniom plastycznym ulegają jedynie wzniesienia struktury geometrycznej powierzchni. Umocnienie odkształceniowe w warstwie wierzchniej wraz ze zwiększaniem obciążenia skutkuje wystąpieniem odkształcenia blachy w obszarach podpowierzchniowych.

EN

This article presents an experimental and numerical analysis of the influence of deformation on the change of surface texture of the deep-drawing steel sheet under contact between a rigid spherical surface against the flat sheet surface. The change in the surface texture was analyzed for different load values. The results of numerical simulations of the contact of the sphere with the rough sheet surface shown that the zone of plastic deformation increases with an increase of the pressure force. Initially, only asperities of surface roughness were plastically deformed. Work hardening of material in the surface layer and increasing of the load result in the deformation of the sheet in the subsurface area.

Słowa kluczowe

PL

blacha głębokotłoczna; metoda elementów skończonych; chropowatość powierzchni

EN

deep-drawing sheet; finite element method; surface roughness

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
• Rocznik: 2018
• Tom: z. 90 [298], nr 1
• Strony: 47--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Nowotyńska I.

• Politechnika Rzeszowska, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

autor

Bąk Ł.

• Politechnika Rzeszowska

autor

Trzepieciński T.

• Politechnika Rzeszowska

autor

Bosiakow S.

• Belarusian State University

Bibliografia

• [1] Mazur T.: Badania grubości warstwy wierzchniej odkształconej plastycznie po nagniataniu umacniającym, praca doktorska, Politechnika Radomska, Radom 2003.
• [2] Abdo J., Farhang K.: Elastic–plastic contact model for rough surfaces based on plastic asperity concept, Int. J. Non-Linear Mech.,40 (2005) 495-506.
• [3] Kogut L., Etsion I.: Elastic-plastic contact analysis of a sphere and a rigid flat, J. Appl. Mech., 69 (2002) 657-662.
• [4] Karpenko Y.A., Akay A.: A numerical model of friction between rough surfaces, Tribology Int., 34 (2001) 531-545.
• [5] Sellgren U., Björklund S., Andersson S.: A finite element-based model of normal contact between rough surfaces, Wear, 254 (2003) 1180-1188.
• [6] Zahouani H., Sidoroff F.: Rough surfaces and elasto-plastic contacts, C.R. Acad. Sci. Paris, 2 (2001) 709-715.
• [7] Greenwood J.A., Williamson J.B.P.: Contact of nominally flat surfaces, Proc. R. Soc. London A, 295 (1966) 300-319.
• [8] Greenwood J.A., Tripp J.H.: The contact of two nominally flat rough surfaces, Proc. Inst. Mech. Eng., 185 (1971) 625-633.
• [9] Kogut L., Etsion I.: A finite element based elastic–plastic model for the contact of rough surfaces, Tribol. Trans., 46 (2003) 383-390.
• [10] Kadin Y., Kligerman Y., Etsion I.: Unloading an elastic–plastic contact of rough surfaces, J. Mech. Phys. Solids, 54 (2006) 2652-2674.
• [11] Páczelt I., Mróz Z.: On optimal contact shapes generated by wear, International J. Numerical Meth. Eng., 63 (2005) 1250-1287.
• [12] Mróz Z.: On the stability of friction contact, J. Theor. Appl. Mech., 38 (2000) 315-329.
• [13] Kucharski S., Starzyński G.: Study of contact of rough surfaces: Modeling and experiment, Wear, 311 (2014) 167-179.
• [14] Maciołka P.: Wykorzystanie nośności powierzchni do uzyskania charakterystyki styku pomiędzy przedmiotem i ustalaczem położenia, Inżynieria Maszyn, 15 (2010) 53-66.
• [15] Peia L., Hyunb S., Molinaria J.F., Robbins M.: Finite element modeling of elasto-plastic contact between rough surfaces, J. Mech. Phys. Solids, 53 (2005) 2385-2409.
• [16] Poulios K., Klit P.: Implementation and applications of a finite-element model for the contact between rough surfaces, Wear, 303 (2013) 1-8.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).