3D elasto-plastic FEM analysis of the sheet drawing of anisotropic steel sheet

• Autorzy: Trzepieciński T.

Warianty tytułu

PL

Sprężysto-plastyczna analiza 3D procesu wytłaczania blach stalowych anizotropowych za pomocą MES

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the experimental and numerical results of rectangular cup drawing of DC03 coldrolled steel sheet. The aim of the experimental study was to analyse material behaviour under deformation. The received numerical results were further verified by experimental results. A 3D parametric finite element model was built using the commercial package ABAQUS. If the material and friction anisotropy are taken into account in the numerical model, this approach undoubtedly gives the most approximate numerical results to real processes.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych oraz symulacji numerycznych procesu kształtowania wytłoczek z blachy stalowej głębokotłocznej. Celem badań eksperymentalnych była analiza płynięcia materiału pod wpływem deformacji plastycznej. Otrzymane wyniki symulacji numerycznych zostały zweryfikowane z wynikami eksperymentalnymi. Model numeryczny 3D, bazujący na metodzie elementów skończonych, zbudowano w programie ABAQUS. Uwzględnienie w modelu numerycznym anizotropii plastycznej materiału oraz anizotropii tarcia warunkuje otrzymanie wyników bardziej zbliżonych do wyników rzeczywistego procesu kształtowania.

Słowa kluczowe

EN

deep drawing; friction anisotropy; material modelling; finite element analysis

PL

symulacja numeryczna; blacha stalowa głebokotłoczona; wytłaczanie blach stalowych

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 10, no 4
• Strony: 95--106
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Trzepieciński T.

• Rzeszow University of Technology, ul. W. Pola 2, 35-959 Rzeszów, Poland

Bibliografia

• [1] Daxin E., Takaji M., Zhiguo L.: Stress analysis of rectangular cup drawing, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 205, No. 1-3, 2005, pp. 469-475.
• [2] Gronostajski Z.: The constitutive equations for FEM analysis, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 106, No. 1, 2000, pp. 40-44.
• [3] Banabic D., Bunge H.-J., Pohlandt K., Tekkaya A.E.: Formability of metallic materials, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New York, 2000.
• [4] Van Houutte P.: Anisotropic plasticity, [in:] Hartley P., Pillingar I., Sturgess C. (eds.): Numerical modelling of material deformation process: research, development and applications, Springer-Verlag, London, 1992.
• [5] Hill R.: A theory of the yielding and plastic flow of anisotropic metals, Proceedings of the Royal Society of London, Vol. 193, 1948, pp. 281-297.
• [6] Hill R.: Theoretical plasticity of textured aggregates, Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, Vol. 85, 1979, pp. 179-191.
• [7] Tikhovskiy I., Raabe D., Roters F.: Simulation of earing of a 17% Cr stainless steel considering texture gradients, Materials Science and Engineering A, Vol. 488, No. 1-2, 2008, pp. 482-490.
• [8] De Magalh˜aes Correia J.P., Ferron G., Moreira L.P.: Analytical and numerical investigation of wrinkling for deep-drawn anisotropic metal sheets, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 45, No. 6-7, 2003, pp. 1167-1180.
• [9] Habraken A.M., Duchêne L.: Anisotropic elasto-plastic finite element analysis using a stressstrain interpolation method based on a polycrystalline model, International Journal of Plasticity, Vol. 20, No. 8-9, 2004, pp. 1525-1560.
• [10] Hjiaj M., Feng Z.-Q., de Saxc G., Mróz Z.: On the modelling of complex anisotropic frictional contact laws, International Journal of Engineering Science, Vol. 42, No. 10, 2004, pp. 1013-1034.
• [11] Mróz Z., Stupkiewicz S.: An anisotropic fricition and wear model, The International Journal of Solids and Structures, Vol. 31, No. 8, 1994, pp. 1113-1131.
• [12] Stachowicz F., Trzepieciński T.: Frictional resistance during car body sheet metal forming (in Polish), Mat. Konf. SAKON, Przecław, 2003, pp. 297-302.
• [13] Zhang X., Long S., Ma Z., Pan Y., Zhou Y.: Cup-drawing formation of steel sheet with nickel coating by finite element method, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, Vol. 17, 2007, pp. 37-40.
• [14] ABAQUS version 6.7 - Theory Manual, Inc., Hibbit, Karlsson & Sorenson, Dassault Systemes, 2007.
• [15] da Rocha A.B., Santos A.D., Teixeira P., Butuc M.C.: Analysis of plastic flow localization under strain paths changes and its coupling with finite element simulation in sheet metal forming, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 209, No. 11, 2009, pp. 5097-5109.
• [16] Von-Mises R.: Mechanik der festen Körper im plastisch deformablen Zustand, Nachr. Ges. Wiss. Göttingen, Vol. 1, 1913, pp. 582-592.
• [17] Trzepieciński T., Stachowicz F.: Numerical modelling of a process of forming rectangular drawpieces (in Polish), Rudy Metale, Vol. 50, No. 10-11, 2005, pp. 582-585.