Analysis of sensitivity of loads and tendency to necking with respect to the tensile test parameters

• Autorzy: Pietrzyk M. , Szeliga D.

Warianty tytułu

PL

Analiza wrażliwości sił i tendencji do powstawania szyjki na zmiany parametrów w próbie rozciągania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Evaluation of the applicability of the inverse analysis to the identification of the rheological parameters on the basis of results of tensile tests is the main objective of the work. Inverse algorithm developed by the authors is used for interpretation of hot and cold tensile tests for steel. Primary analysis has shown that the results are sensitive to the capability of the finite element model to predict properly the strain localization and necking. Parameter sensitivity analysis was performed to explain better this problem. Two criterion optimization is applied in the inverse analysis as a consequence of this analysis. The first criterion is based on the error between measured and calculated loads, the second composes error between measured and predicted radius of the neck at certain elongation. The two criteria are used either as the sum or with the Pareto front. The conclusion is drawn that only slight improvement is obtained when the latter approach is used, while the increase of the computing costs is essential.

PL

Ocena możliwości zastosowania metody obliczeń odwrotnych do identyfikacji parametrów reologicznych na podstawie wyników próby rozciągania jest podstawowym celem pracy. Algorytm obliczeń odwrotnych opracowany przez autorów jest zastosowany do interpretacji prób rozciągania próbek stalowych na gorąco i na zimno. Wstępna analiza wykazała, że wyniki są wrażliwe na zdolność modelu na bazie metody elementów skończonych do przewidywania lokalizacji odkształceń i powstawania szyjki. Dla dokładniejszego wyjaśnienia tego problemu przeprowadzono analizę wrażliwości. W wyniku tej analizy w obliczeniach odwrotnych zastosowano optymalizację dwukryterialną. Pierwsze kryterium stanowi błąd między zmierzonymi i obliczonymi siłami, drugie wykorzystuje błąd między zmierzonym i obliczonym promieniem szyjki dla zadanego wydłużenia. Obydwa kryteria są wykorzystane albo w postaci sumy, albo z zastosowaniem frontu Pareto. Analiza wyników prowadzi do wniosku, że zastosowanie frontu Pareto tylko nieznacznie poprawia dokładność obliczeń odwrotnych, lecz przy tym koszty obliczeń znacznie wzrastają.

Słowa kluczowe

EN

sensitivity analysis; inverse analysis; tensile test; necking, identification of process parameters

PL

analiza wrażliwości; analiza odwrotna; próba rozciągania; szyjka; identyfikacja parametrów procesu

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: Metallurgy and Foundry Engineering
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 30, No 2
• Strony: 117--127
• Opis fizyczny: Bibliogr. poz. 11, rys., wykr.

Twórcy

autor

Pietrzyk M.

• Faculty of Metallurgy and Materials Science, AGH University of Science and Technology, Kraków, Poland

autor

Szeliga D.

• Faculty of Metallurgy and Materials Science, AGH University of Science and Technology, Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Gelin J.C., Ghouati O.: The Inwerse Method for Determining Viscoplastic Properties of Aluminium Alloys. Proc. Metal Forming '94, P. Hartley, I. Pillinger, C.E.N. Sturgess, R. Hall, M. Pietrzyk, J. Kusiak, Birmingham (Eds), J. Mat. Proc. Techn., 34 (1994), 435-440
• [2] Gavrus A., Massoni E., Chenot J.L.: Constitutive Parameter Identification using a Computer Aided Rhe-ology, [in:] Proc. NUMIFORM'95, S.F. Shen and P.R. Dawson, A. Balkema (Eds), Ithaca, 1995, 563-568
• [3] Boyer B., Massoni E.: Inverse Analysis for Identification of Parameters during Thermo-Mechanical Tests, Proc. NUMIFORM 2001, K. Mori, A. Balkema (Ed.), Toyohashi, 2002, 281-284
• [4] Szeliga D., Pietrzyk M.: Identification of Rheological and Tribological Parameters, Metal Forming Science and Practice, A State-of-the-art Volume in Honour of Professor J.A. Schey's 80th Birthday, Lenard J.G. (Ed.), EIsevier, Amsterdam, 2002, 227-258
• [5] Forestier R., Massoni E., Chastel Y.: Estimation of Constitutive Parameters using an Inverse Method Coupled to a 3D Finite Element Software, J. Mat. Proc. Techn., 125 (2002), 594-601
• [6] Gray T.G.F.: Tensile Testing, in: Mechanical Testing Book 445, ed. I. Curbishley, publ. Institute of Metals, London, 1988, 1-42
• [7] Loveday M.S.: Towards a Tensile Reference Material, [in:] Harmonisation of Testing Practice for High Temperature Materials, M.S. Loveday, T.B. Gibbons (Eds), publ. Kleuver, 1992, 111-153
• [8] Gray T.G.F., Mc Combe A.: J. Iron and Steel Making, (1992) 119, 402-408
• [9] Chastel Y., Nalewajk V., Forestier R., Nauzin J.P., Massoni E.: Combination of Standard and Inverse Methods to Characterise the Anisotropic Behaviour of Aluminium Sheets, Proc 7th ESAFORM Conf. On Material Forming, S. Storen (Ed.), Trondheim, 2004, 229-232
• [10] Gawąd J., Szeliga D., Bator A., Pidvysotskyy V., Pietrzyk M.: Interpretacja wyników próby rozciągania w oparciu o optymalizację dwukryterialną, Proc. KomPlasTech 2004, M. Pietrzyk, J. Kusiak, F. Grosman, A. Piela (Eds), Zakopane, 2004, 27-34 (in Polish)
• [11] Lenard J.G., Pietrzyk M., Cser L.: Mathematical and Physical Simulation of the Properties of Hot Rolled Products, Elsevier, Amsterdam, 1999