Zastosowanie modelowania fizycznego i analizy odwrotnej do wyznaczenia zależności między naprężeniem uplastyczniającym i stanem odkształcenia

• Autorzy: Madej Ł. , Pidvysotskyy V. , Pietrzyk M.

Warianty tytułu

EN

Application of physical modelling and inverse analysis to determination of the relationship between flow stress and state of strain

• Konferencja: Fizyczne i matematyczne modelowanie procesów obróbki plastycznej. Warszawa 17-19.05.2007 r.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy jest uzyskanie ilościowych danych do wyznaczenia korelacji między naprężeniem uplastyczniającym i stanem odkształcenia w materiale. Założono, że zmienną niezależną reprezentującą stan naprężenia w modelu naprężenia uplastyczniającego jest współczynnik Lodego. W ramach pracy zostały wykonane badania doświadczalne dla próby kanalikowej oraz dla prób ściskania próbek cylindrycznych i pierścieni o różnym stosunku promieni do wysokości. Wszystkie próby poddano analizie odwrotnej wyznaczając naprężenie uplastyczniające, niezależne od wpływu tarcia i wymiarów próbek. Wykonano symulację metodą elementów skończonych wszystkich prób i wyznaczono rozkład stanu odkształcenia w próbkach. W oparciu o uzyskane wyniki sformułowano zależności miedzy stanem naprężenia reprezentowanym przez współczynnik Lodego, a naprężeniem uplastyczniającym. Ta zależność stała się podstawą do sformułowania modelu konstytutywnego dla metody elementów skończonych, uwzględniającego korektę naprężenia uplastyczniającego w oparciu o stan odkształceń.

EN

Determination of quantitative relation between flow stress and state of strain In plastically deformed materials is the objective of the work. It is assumed that the Lode coefficient is the variable, which represents state of strain in the flow stress model. The experiments composed of channel tests and compression of cylinder and rings with various dimensions was performed to meet the objective of the work. All tests were subjected to the inverse analysis and flow stress, independent of influence of friction and sample dimensions, was determined. Finite element simulations were performed for all samples and state of strain distribution was determined. Relation between flow stress and state of strain, represented by the Lode coefficient, was determined on the basis of the obtained results. This relation is the basis for formulation of the constitutive model, which accounts for the influence of the state of strain on the flow stress.

Słowa kluczowe

PL

naprężenie uplastyczniające; stan odkształcenia; modelowanie fizyczne

EN

flow stress; state of strain; physical modelling

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika
• Rocznik: 2007
• Tom: z. 216
• Strony: 7--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., wykr.

Twórcy

autor

Madej Ł.

• Akademia Górniczo Hutnicza

autor

Pidvysotskyy V.

• Instytut Metalurgii Żelaza, Gliwice

autor

Pietrzyk M.

• Akademia Górniczo Hutnicza

Bibliografia

• [1] Szeliga D., Grosman F., Pietrzyk M.: Zastosowanie analizy odwrotnej do wyznaczania naprężeń uplastyczniających z plastometrycznej próby ściskania, Rudy Metale Nieżel., 46, 2001, 551-555.
• [2] Szeliga D., Matuszyk P., Kuziak R., Pietrzyk M.: Identification of Rheological Parameters on the Basis of Various Types of Plastometric Tests, J. Mat. Proc. Techn., 125-126, 2002, 150-154.
• [3] Szeliga D., Gawąd J., Pietrzyk M., Kuziak R.: Inverse Analysis of Tensile Tests, Steel Res. Int., 76, 2005, 807-814.
• [4] Pidvysotskyy V., Wajda W., Paćko M., Kuziak R., Pietrzyk M.: Identification of the Flow Stress for Copper in the Room Temperature, Naukovi Visti, Suchasni Problemi Metalurgii, 5, 2002, 255-258.
• [5] Madej Ł., Pietrzyk M., Pidvysotskyy V., Kuziak R.: Analiza wrażliwości naprężenia uplastyczniającego, wyznaczonego z próby ściskania pierścieni, na współczynnik tarcia i wymiary próbki, Informatyka w Technologii Materiałów, 5, 2005, 83-94.
• [6] Pidvysotskyy V., Pietrzyk M., Milenin A.: Związek współczynnika Lodego charakteryzującego stan naprężenia w materiale z krzywą umocnienia, Rudy Metale Nieżel., 50, 2005, 572-576.
• [7] Szeliga D., Gawąd J., Pietrzyk M.: Inverse Analysis for Identification of Rheological and Friction Models in Metal Forming, Comp. Meth. Appl. Mech. Engrg., 195, 2006, 6778-6798.
• [8] Kobayashi S., Oh S.I., Altan T.: Metal Forming and the Finite Element Method, Oxford University Press, New York, Oxford, 1989.
• [9] Pietrzyk M.: Finite Element Simulation of Large Plastic Deformation, J. Mat. Proc. Techn., 106, 2000, 223-229.
• [10] Annad L., Kalidindi S.R.: The Process of Shear Band Formation in Plane Strain Compression of FCC Materials: Effects of Crystallographic Texture, Mech. Materials, 17, 1994, 223-243.
• [11] Pecherski R.B.: Opis deformacji plastycznej metali z efektami mikropasm ścinania, Prace IPPT PAN, nr 2, Warszawa, 1998.
• [12] Szeliga D., Paćko M., Kuziak R., Pidvysotskyy V., Pietrzyk M.: Inverse Analysis of Various Types of Compression Tests, Forming 2002, Luhacovice, 2002, 279-284.
• [13] Pietrzyk M. et al.: Rheological models of metallic materials, in: Research in Polish Metallurgy at the Beginning of XXI Century, eds. K. Swiatkowski, M. Blicharski, K. Fitzner, W. Kapturkiewicz, M. Pietrzyk, J. Kazior, Akapit, Krakow, 2006, 325-346.
• [14] Wajda W.: Modelowanie procesów przeróbki plastycznej z uwzględnieniem efektów mikropasm ścinania, praca doktorska, AGH, Kraków, 2004.
• [15] Madej Ł., Hodgson P.D., Pietrzyk M.: Multi scale rheological model for discontinuous phenomena in materials under deformation conditions, Comp. Mat. Sci., 38, 2007, 685-691.
• [16] Morawiecki M., Sadok L., Wosiek E.: Przeróbka Plastyczna – Podstawy Teoretyczne, Śląsk, Katowice, 1986.
• [17] Gavrus A., Massoni E., Chenot J.L.: An Inverse Analysis Using a Finite Element Model for Identification of Rheological Parameters, J. Mat. Proc. Techn., 60, 1996, 447-454.