Komputerowe wspomaganie procesu dynamicznego nagniatania śrutem kulistym

• Autorzy: Szyc M. , Kukiełka l. , Legutko S.

Warianty tytułu

EN

Computer-aided of spherical shots in dynamic burnishing process

• Konferencja: XII Konferencja Naukowa "Technologia obróbki przez nagniatanie" Sopot, 17-18 czerwca 2014r.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących opracowania efektywnego modelu dyskretnego, niezbędnego do numerycznej analizy (Metodą Elementu Skończonego) zjawisk fizycznych w procesie dynamicznego kulowania śrutem kulistym. Zbadano wpływ liczby elementów skończonych i zagęszczenia lokalnego siatki dyskretyzacyjnej na stany odkształceń oraz strukturę geometryczną przedmiotu obrabianego. Opracowana aplikacja numeryczna w programie ANSYS/LS-Dyna, zweryfikowana doświadczalnie, umożliwia analizę stanów naprężeń, odkształceń, przemieszczeń w dowolnej chwili trwania procesu i po procesie.

EN

The paper presents results of research on the development of an efficient discrete model necessary for numerical analysis (finite element method) of physical phenomena in the of dynamic burnishing process. The influence of the number and density of the finite element mesh discretization on local conditions for deformation and geometric structure of the surface has been investigated. Developed application in Ansys/LS-Dyna program, experimentally validated, allows for the analysis of states stress, strain, displacement at any time during the process and after the process. The results obtained make it possible to design a dynamic burnishing process and its optimization depending on criteria such as: quality, durability.

Słowa kluczowe

PL

nagniatanie dynamiczne; komputerowe wspomaganie; MES; ANSYS

EN

dynamic burnishing; computer aiding; MES; ANSYS

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Mechanik
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 87, nr 11CD
• Strony: 236--253
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szyc M.

• Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, Katedra Mechaniki Technicznej i Wytrzymałości Materiałów

autor

Kukiełka l.

• Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, Katedra Mechaniki Technicznej i Wytrzymałości Materiałów

autor

Legutko S.

• Politechnika Poznańska, Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Instytut Technologii Mechanicznej

Bibliografia

• [1] ANSYS. Theory Reference 11.0. Ansys Inc.
• [2] ANSYS LS-DYNA User’s Guide. 2011.
• [3] Aparicio C., Javier Gil F., Fonseca C., Barbosa M., Planell J.A.: Corrosion behaviour of commercialy pure titanium shot blasted with different materials and sizes of shot particles for dental implant applications. Biomaterials 2002. Buchanan D., Reji J.: Relaxation of shot-peened residual stresses under creep loading. Scripta Materialia, 2008.
• [4] Chodór J., Kukiełka L.: Numerical analysis of chip formation during machining for different value of failure strain. PAMM 7 (1), 2007, pp. 4030031-4030032.
• [5] Chodór J., Kukiełka L.: Numerical analysis of micromachining of C45 steel by single abrasive grain. PAMM 8 (1), 2008, pp. 10715-10716.
• [6] Chodór J., Kukiełka L.: Using nonlinear contact mechanics in process of tool edge movement on deformable body to analysis of cutting and sliding burnishing processes. Applied Mechanics and Materials 474, 2014, pp. 339-344.
• [7] Dobrzański L.A.: Podstawy nauki o materiałach. Materiały inżynierskie z podstawami projektowania materiałowego. WNT, Warszawa, 2000.
• [8] Guagliano M., Vergani L.: An approach for prediction of fatigue strength of shot peened components. Engineering Fracture Mechanics, 2002.
• [9] Haeng Hur D., Myung Sik C., Deok Hyun L., Myung Ho S., Seon Jin K., Jung Ho H.: Effect of shot peening on primary water corrosion cracking of alloy 600 stream generator tubes in an operating PWR plant. Nuclear Engineering and Design, 2003.
• [10] Hill R.: The mathematical theory of plasticity. Oxford, 1986.
• [11] Kałduński P., Kukiełka L.: The numerical analysis of the influence of the blank holder force and the friction coefficient on the value of the drawing force. PAMM 7 (1), 2007, pp. 4010045-4010046.
• [12] Kirk D.: Generation of Air-Blast Shot Velocity. The Shot Peener Magazine. Winter, 2007.
• [13] Kennedy D.M., Vahey J., Hanney D.: Micro shot blasting of machine tools for improving surface finish and reducing cutting forces in manufacturing. Materials and Design, 2004.
• [14] Kleiber M.: Metoda elementów skończonych w nieliniowej mechanice kontinuum. PWN, Warszawa-Poznań, 1985.
• [15] Kubiak K., Fouvry S., Marechal A.M.: A practical methodology to select fretting palliatives: Application to shot peening, hard chromium and WC-Co coatings. WEAR, 2005.
• [16] Kukiełka L., Kułakowska A., Patyk R.: Numerical Modeling and Simulation of the Movable Contact Tool-Worpiece and Application in Technological Processes. Journal of Systemics, Cybernetics and Informatics, vol. 8, no 3, 2010, pp. 36-41, http://www.iiisci.org/journal/sci/FullText.asp? var=&id=GM211LP, ISSN: 1690-4524.
• [17] Kukiełka L., Geleta K., Kukiełka K.: Modelling and Analysis of Nonlinear Physical Phenomena in the Burnishing Rolling Operation with Electrical Current. STEEL RESEARCH INTERNATIONAL - Metal Forming 2012, Publishing Company Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2012, pp. 1379-1382.
• [18] Kukiełka L., Geleta K., Kukiełka K.: Modelling of Initial and Boundary Problems with Geometrical and Physical Nonlinearity and its Application in Burnishing Processes. STEEL RESEARCH INTERNATIONAL – Metal Forming 2012, Publishing Company Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2012, pp. 1375-1378.
• [19] Kukiełka K.: Numerical simulations of deformation and stress in the cold rolled thread. Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji, vol. 31, no 1, Politechnika Poznańska, 2011, pp. 57-66, ISSN 1233-9709.
• [20] Kukiełka K.: Modelling the external thread rolling process using finite element method. Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji, vol. 31, no 3, Politechnika Poznańska, 2011, pp. 49-58, ISSN 1233-9709.
• [21] Kurzydłowski K.L: Mechanika materiałów. Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1993.
• [22] Łaczek S.: Wprowadzenie do systemu elementów skończonych ANSYS. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków, 1999.
• [23] Mahagaonkar S.B., Brahmankar P.K., Seemikeri C.Y.: Effect on fatigue performance of shot peened components: An analysis using DOE technique. International Journal of Fatigue, 2008.
• [24] Patyk R., Kukiełka L., Kukiełka K., Kułakowska A., Szczepanik K.: Analiza ubytku właściwości użytkowych noży pielnika aktywnego. Inżynieria Rolnicza, nr 5 (130), 2011, s. 223-229.
• [25] Pron H., Henry J., Flan B., Lu J., Offermann S., Beaudoin J.L.: Estimation of residual stresses induced by shot peening. Measurment of the thermal dissipation with an infrared camera. International Journal of Thermal Sciences, 2001.
• [26] Przybylski W.: Obróbka nagniataniem. Technologia i oprzyrządowanie. WNT, Warszawa, 1979.
• [27] Przybylski W.: Technologia obróbki nagniataniem. WNT, Warszawa, 1987.
• [28] Sidhom N., Laamouri A., Fathallah R., Braham C., Lieurade H.P.: Fatigue strength improvement of 5083 H11 Al.-alloy T-welded joints by shot peening: experimental characterization and predictive approach. International Journal of Fatigue, 2005.
• [29] Szczepiński W.: Mechanika plastycznego płynięcia. Małe monografie, PWN, Warszawa, 1978.
• [30] Szyc M.: Modelowanie i symulacja procesu kształtowania struktury geometrycznej powierzchni części stalowych dynamicznym nagniataniem śrutem kulistym. Praca doktorska, Politechnika Koszalińska, 2014.
• [31] Tekeli S.: Enhacementof fatigue strength of SAE 9245 steel by shot peening. Materials Letters, 2002.
• [32] Torres M.A.S., Voorwald H.J.C.: An evaluation of shot peening, residual stress and stress relaxation on the fatigue life of AISI 4340 steel. International Journal of Fatigue, 2001.
• [33] Zaleski K. Kształtowanie właściwości warstwy wierzchniej metali w procesie dynamicznego nagniatania rozproszonego. Rozprawa habilitacyjna, Lublin, 2008.