Projektowanie i rozwój modułu obliczeniowego hydrodynamiki cząstek rozmytych pakietu DEFFEM 3D

• Autorzy: Hojny Marcin , Dębiński Tomasz

Identyfikatory

DOI

10.15199/24.2019.4.3

Warianty tytułu

EN

Designing and development of smoothed particle hydrodynamics solution module of the DEFFEM 3D package

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono główne założenia modelu matematycznego przepływu ciekłej stali sprzężonego z modelem krzepnięcia. Prezentowane rozwiązanie bazuje na metodzie hydrodynamiki cząstek rozmytych i stanowi pierwszy etap prac rozwojowych zmierzających do opracowania kompleksowego modelu odkształcania stali w stanie półciekłym. Docelowo opracowany model numeryczny umożliwi symulację odkształcania stali w warunkach współistnienia fazy ciekłej i stałej, z uwzględnieniem lokalnych przepływów krzepnącej stali w obrębie zestalonego szkieletu fazy stałej. Implementacja numeryczna modułu obliczeniowego hydrodynamiki cząstek rozmytych realizowana jest w ramach rozwijanego od kilkunastu lat autorskiego pakietu DEFFEM 3D. Uzupełnienie pracy stanowią przykładowe wyniki symulacji testowych wskazujących na poprawność przyjętych założeń modelowych.

EN

The article presents the main assumptions of the mathematical model of liquid steel flow coupled with the solidification model. The presented solution is based on the smoothed particle hydrodynamics method and is the first stage of development works aimed at developing a comprehensive model of steel deformation in the semi-solid state. Ultimately developed numerical model will enable simulation of steel deformation in the semi-solid state, taking into account local flows of solidifying steel within a solidified solid phase skeleton. The numerical implementation of the SPH solver is carried out as part of the DEFFEM 3D package being developed for over a dozen years. The supplements to the work are exemplary results of test simulations indicating the correctness of the adopted model assumptions.

Słowa kluczowe

PL

pakiet DEFFEM 3D; symulacja komputerowa; metoda hydrodynamiki cząstek rozmytych; przepływ płynu; krzepnięcie

EN

DEFFEM 3D package; computer simulation; smoothed particle hydrodynamics; fluid flow; solidification

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 86, nr 4
• Strony: 101--107
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Hojny Marcin

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Katedra Informatyki Stosowanej i Modelowania, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Dębiński Tomasz

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Katedra Informatyki Stosowanej i Modelowania, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] http://www.ansys.com/ (dostęp z dnia 21.01.2019)
• [2] http://www.adina.com/ (dostęp z dnia 21.01.2019)
• [3] http://www.eta.com/ (dostęp z dnia 21.01.2019)
• [4] http://www.autoform.com/ (dostęp z dnia 21.01.2019)
• [5] http://www.impetus-afea.com/ (dostęp z dnia 21.01.2019)
• [6] Malinowski Zbigniew, Agnieszka Cebo-Rudnicka, Andrzej Gołdasz, Beata Hadała, Marcin Hojny. 2010. „Modelowanie pola temperatury prętów walcowanych na gorąco”. Prace Instytutu Metalurgii Żelaza 62(1) : 73–77.
• [7] Hojny Marcin. 2018. “Modeling of Steel Deformation in the Semi-Solid State”. Szwajcaria: Wydawnictwo Springer.
• [8] Hojny Marcin. 2014. „Projektowanie dedykowanych systemów symulacji odkształcania stali w stanie półciekłym”. Kraków: Wydawnictwo Wzorek.
• [9] Sommerville Ian. 2011. „Software engineering”. Boston: Wydawnictwo Addison-Wesley.
• [10] Hojny Marcin, Tomasz Dębiński. 2016.“Development advanced tools supporting simulations of steel deformation in the semi-solid state - methodology of a stereoscopic visualization”. Metal 2016: 25th International Conference on Metallurgy and Materials. Brno Czech Republic 392-397
• [11] Dębiński Tomasz, Marcin Hojny, Dariusz Jędrzejczyk. 2015. “Stereoscopic visualization for model of deformation of steel with mushy zone”. Technical Transactions 112(7):35-42.
• [12] Dębiński Tomasz. 2018. “Estimation of the localization and geometric parameters of the semi-solid zone of steel samples”. Technical Transactions 115(6):145-154.
• [13] Hojny Marcin. 2017. “Hybrid model of liquid metal flow and solidification”. Technical Transactions 114(7):127-135.
• [14] Morris Joseph Peter, Joe Monaghan . 1997. “A switch to reduce SPH viscosity”. Journal of Computational Physics 136(1): 41-50.
• [15] Monaghan Joe. 1994. “Simulating free surface flows with SPH”. Journal of Computational Physics 110(2): 399-406.
• [16] Crespo Alex. 2007. “Boundary conditions generated by dynamic particles in sph methods”. Computers, Materials & Continua 5(3):173-184.
• [17] Cleary Paul, Joe Monoghan. 1999. “Conduction modeling using smoothed particle hydrodynamics”. Journal of Computational Physics 148(1): 227-264.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).