Symulacja wpływu głębokości tocznego nagniatania wygładzającego na stan naprężeń w warstwie wierzchniej wyrobów stalowych

• Autorzy: Kułakowska A. , Patyk R. , Nagnajewicz S.

Warianty tytułu

EN

Simulations of the influence of smoothing burnishing rolling depth on the stress state in the surface layer of steel articles

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy proces nagniatania naporowego tocznego rozpatrzono jako geometrycznie i fizycznie nieliniowe zagadnienie brzegowo-początkowe, z nieznanymi warunkami brzegowymi w obszarze kontaktu. Przedstawiono wyniki symulacji komputerowych procesu nagniatania tocznego osiowego powierzchni wałków ze stali C45. Opracowano model fizyczny, matematyczny, a w efekcie model komputerowy procesu. Przedmiot traktowano jako ciało sprężysto/lepko-plastyczne, zaś narzędzie jako idealnie sztywne. Symulacje wykonano z zastosowaniem Metody Elementu Skończonego. W trakcie symulacji zmieniano głębokość nagniatania 'an'. Analizie poddano wpływ głębokości nagniatania na naprężenia i odkształcenia w warstwie wierzchniej. Na podstawie uzyskanych wyników opracowano wykresy zależności odkształceń od głębokości nagniatania, a rezultaty przedstawiono w postaci rysunków oraz wykresów.

EN

In the work, the burnishing rolling process was considered as a geometrically and physically nonlinear edge-to-edge problem, with unknown boundary conditions in the contact area. The results of computer simulation of axial burnishing rolling process of the surface of C45 steel shafts were presented. The physical, geometrical and computer models were developed. The object was treated as an elasto/visco-plastic body, while the tool was rigid. Simulations were made using the Finite Element Method. During the simulation a burnishing depth was changed. The influence of burnishing depth on the state of stress and strains was analyzed. Based on the obtained results, the graph of the dependence of strains from the depth of burnishing was elaborated. The results are presented in the form of figures and graphs.

Słowa kluczowe

PL

metoda elementów skończonych; walec stalowy; C45

EN

Finite Element Method; steel shafts; C45

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "SPATIUM". sp. z o.o.
• Czasopismo: Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 18, nr 12
• Strony: 1216--1219, CD
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kułakowska A.

• Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny

autor

Patyk R.

• Politechnika Koszalińska, Wydział Przemysłu Drzewnego

autor

Nagnajewicz S.

• Politechnika Koszalińska, Wydział Przemysłu Drzewnego

Bibliografia

• 1. Kułakowska A., Kukiełka L., Wpływ odchyłek zarysu regularnych nierówności powierzchni po obróbce toczeniem na wybrane właściwości warstwy wierzchniej wyrobu nagniatanego tocznie, Warszawa, I Kongres Mechaniki Polskiej 2007 r.
• 2. Bohdal L., Kukielka L., Kukielka K., Kulakowska A., Malag L., Patyk R., Three Dimensional Finite Element Simulation of Sheet Metal Blanking Process. Applied Mechanics and Materials 2014, vol. 474, pp. 430-435.
• 3. Chodor J., Kukielka 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, vol. 474, pp. 339-344.
• 4. Kaldunski P., Kukielka L., Numerical Analysis and Simulation of Drawpiece Forming Process by Finite Element Method. Applied Mechanics and Materials 2014, vol. 474, pp. 153-158.
• 5. Kukielka L., Kulakowska A., Patyk R., Numerical modeling and simulation of the movable contact tool-worpiece and application in technological processes, Journal of Systemics, Cybernetics and Informatics 2010. Vol. 8/3, pp. 36-41.
• 6. Kulakowska A., Kukielka L., Numerical analysis and experimental researches of burnishing rolling process with taking into account deviations in the surface asperities outline after previous treat-ment. Steel Research International 2008, vol. 2.
• 7. Kulakowska A., Problems of surface preparation under burnishing rolling in aspect of product quality. Steel Research International 2010, vol. 81/9.
• 8. Kulakowska A., Experimental researches of burnishing rolling process of regular surface asperities prepared in turning process. Steel Research International 2012. Special Edition, 14th International Conference on Metal Forming, pp. 127-131.
• 9. Kulakowska A., Kukielka L., Kukielka K., Patyk R., Malag L., Bohdal L., Possibility of Steering of Product Surface Layers Properties in Burnishing Rolling Process. Applied Mechanics and Materials 2014, vol. 474, pp. 442-447.
• 10. Kulakowska A., Patyk R., Bohdal Ł., Zastosowanie obróbki nagniataniem w tworzeniu ekologicznego produktu, Annual Set The Environment Protection Volume 2014, vol. 16.
• 11. Kukiełka L., Theoretical and experimental foundations of surface roller burnishing with the electrocontact heating, Book of Mechanical Engineering. Technical University of Koszalin No 47, Koszalin 1994, pp. 348.
• 12. Kukielka K., Kukielka L., Bohdal L., Kulakowska A., Malag L., Patyk R., 3D Numerical Analysis the State of Elastic/Visco-Plastic Strain in the External Round Thread Rolled on Cold. Applied Mechanics and Materials 2014, vol. 474, pp. 436-441.
• 13. Kukielka L., Geleta K., Kukielka K., Modelling of Initial and Boundary Problems with Geometrical and Physical Nonlinearity and its Application in Burnishing Processes. Steel Research International. Special Edition, 14th International Conference Metal Forming, 2012, pp. 1375-1378.
• 14. Legutko S., Nosal S., Kształtowanie technologicznej i eksploatacyjnej warstwy wierzchniej części maszyn, Ośrodek Wydawnictw Naukowych, Poznań 2004.
• 15. Malag L., Kukielka L., Kukielka K., Kulakowska A., Bohdal L., Patyk R., Problems Determining of the Mechanical Properties of Metallic Materials from the Tensile Test in the Aspect of Numerical Calculations of the Technological Processes. Applied Mechanics and Materials 2014, vol. 474, pp. 454-459.
• 16. Patyk R., Kukielka L., Optimization of geometrical parameters of regular triangular asperities of surface put to smooth burnishing. Steel Research International 2008, vol. 2.
• 17. Patyk R., New method of technological surface layer shaping of machine parts during duplex burnishing rolling process. Steel Research International 2012, Special Edition, 14th International Conference on Metal Forming.
• 18. Patyk R., Kulakowska A., Bohdal L., Ekologiczne, ekonomiczne i eksploatacyjne aspekty stosowania obróbki nagniataniem, Annual Set The Environment Protection Volume, vol. 16.
• 19. Przybylski W., Technologia obróbki nagniataniem, WNT, Warsaw, 1987.
• 20. Patyk R., Kukielka L., Kukielka K., Kulakowska A., Malag L., Bohdal L., Numerical Study of the Influence of Surface Regular Asperities Prepared in Previous Treatment by Embossing Process on the Object Surface Layer State after Burnishing. Applied Mechanics and Materials 2014, vol. 474, pp. 448-453.
• 21. Patyk R., Kukiełka L., Kukiełka K, Kułakowska A., Szczepanik K., Analiza ubytku właściwości użytkowych noży pielnika aktywnego, Inżynieria Rolnicza, 2011, R. 15, nr 5, str. 223-229.
• 22. Patyk S., Patyk R., Kukiełka L., Kułakowska A., Eksperymentalne i numeryczne metody określania parametrów siłowych w procesie nagniatania tocznego powierzchni chropowatej, Pomiary Automatyka Kontrola, 2010, R. 56, nr 6 str. 620-623.