A new approach of virtual finite element experimentation as a means for modeling advanced machining processes

• Autorzy: Hassan A.I. , Kosmol J.

Warianty tytułu

PL

Nowe podejście do metody elementów skończonych jako metody modelowania zaawansowanych procesów obróbki

• Konferencja: Modelowanie w mechanice / Sympozjon PTMTS (40 ; 19-23.02.2001 ; Wisła, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Despite the large number of models of advanced machining processes, such as abrasive waterjet machining (AWJM), which have been developed so far, there still has been confusion about the nature by which workpiece surfaces are eroded. The finite element method (FEM) could provide both qualitative and quantitative means in order to explain the AWJ erosion process. This paper presents an attempt to model the AWJM process using the powerful tool of the finite element method. The main objective is to develop an FE model which would enable to predict the depth of cut without any cutting experiments. In the new model, interaction of the abrasive particle with the workpiece material is traced at small time increments. The model accurately predicts the depth of cut as a result of AWJ impact and the FE results are in good agreement with experimental results.

PL

Nowe podejście do nieliniowego modelowania obróbki strumieniem wodnościernym (AWJM) metodą elementów skończonych jest przedmiotem referatu. To podejście uwzględnia ruch cząstki ścierniwa od momentu opuszczenia dyszy mieszającej aż do odbicia się od powierzchni przedmiotu obrabianego po wykonaniu pracy skrawania z bardzo małym krokiem czasowym rzędu 0,01 μs. Badania symulacyjne pozwoliły na śledzenie zagłębiania się cząstki ścierniwa w materiale przedmiotu. Wykazały że wzrost ciśnienia cieczy zwiększa głębokość penetracji cząstki ścierniwa a tym samym i głębokość cięcia strumieniem cieczy. Bardzo istotny jest także wniosek o niezwykle krótkim czasie procesu odkształcania się warstwy wierzchniej pod działaniem cząstki ścierniwa, który nie przekracza 0,5 μs. Można więc sądzić, że opracowany model elementów skończonych dokładniej symuluje wzajemne oddziaływania warstwy wierzchniej przedmiotu obrabianego i cząstki ścierniwa.

Słowa kluczowe

EN

abrasive waterjet; finite element method; nonlinear modeling; depth of cut

PL

obróbka strumieniem wodno-ściernym; metoda elementów skończonych; modelowanie nieliniowe; głębokość cięcia

• Wydawca: Wydawnictwo Katedry Mechaniki Stosowanej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska
• Rocznik: 2001
• Tom: z. 15
• Strony: 143--148
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Hassan A.I.

autor

Kosmol J.

• Department of Machine Technology, Technical University of Silesia,