Symulacja rozkładu stopnia zagęszczenia w procesie scalania materiałów drobnoziarnistych z użyciem metody elementów skończonych

• Autorzy: Borowski G.

Warianty tytułu

EN

Simulation of density distribution in powder processing using finite element modelling

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W publikacji przedstawiono wyniki symulacji rozkładu gęstości materiałów drobnoziarnistych podczas scalania w matrycy zamkniętej. Porównano dwa warianty procesu formowania brykietów przebiegające w różnych warunkach tarcia zewnętrznego. Do symulacji komputerowej wykorzystano model Druckera-Pragera Cap zaimplementowany w programie obliczeniowym metodą elementów skończonych ABAQUS wersja 6.6. Model ten skalibrowano, wykorzystując wyniki badań doświadczalnych uzyskane podczas scalania w walcowej matrycy zamkniętej próbek odpadów poszlifierskich z obróbki stali. Stwierdzono, że modyfikacja warunków smarowania powierzchni wewnętrznej matrycy oddziałuje na stopień zagęszczenia materiału w brykietach. Wyniki analizy numerycznej stopnia zagęszczenia wykazały dobre dopasowanie zastosowanego modelu oraz dużą zgodność z wynikami wcześniejszych badań doświadczalnych brykietowania odpadów.

EN

The results of simulation of density distribution in die powders compaction were described in this paper. There were compared two different types of briquette forming under two lubrication conditions. Analysis of powders compaction were implemented for Drucker-Prager Cap model into finite element program ABAQUS ver. 6.6. This model was calibrated from experimental work by using simple test, such as cylindrical die compaction of the sample of metal waste powders. It was shown, that modifying the lubrication conditions between powder and die wall results in opposing relative density distribution trends in briquette. The predictions of the model in terms of relative density distribution show good agreement of used model and matching with experimental results of previous research work in wastes briquetting.

Słowa kluczowe

PL

scalanie proszków; formowanie brykietów; symulacja komputerowa; analiza numeryczna; stopień zagęszczenia

EN

powder compaction; briquette forming; computer simulation; numerical analysis; compaction degree

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska
• Rocznik: 2011
• Tom: z. 58, nr 4
• Strony: 27--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., il.

Twórcy

autor

Borowski G.

• Politechnika Lubelska

Bibliografia

• 1. Borowski G.: Modelling of powder processing in the roller press, [in:] Manufacturing technologies in mechanical engineering – Current research problems, J. Józwik (ed.), Published by Lublin Scientific Society, Lublin 2007, s. 205-212.
• 2. Coube O., Brewin P.: Modelling and numerical simulation of powder compaction, Powder Metallurgy, no 45(1), 2002, s. 18-19.
• 3. Cunningham J.C., Sinka I.C., Zavaliangos A.: Analysis of tablet compaction. Part I: Characterization of mechanical behaviour of powder and powder/tooling friction, Journal of Pharmaceutical Science, no 93, 2004, s. 2022-2039.
• 4. Galen S., Zavaliangos A.: Strength anisotropy in cold compacted ductile and brittle powders, Acta Materialia, no 53, 2005, s. 4801-4815.
• 5. Redanz P.: Numerical modelling of cold compaction of metal powder, Int. J. Mech, no 40, 1998, s. 1175-1189.
• 6. Schneider L.C R., Cocks A.C.F.: Experimental investigation of yield behaviour of metal powder compacts, Powder Metallurgy, no 45(3), 2002, s. 237-245.
• 7. Sinka I.C., Cocks A.C.F., Tweed J.H.: Constitutive data for powder compaction modelling, Journal of Engineering Materials and Technology, no 123, 2001, s. 176-183.
• 8. Sinka I.C., Cunningham J.C., Zavaliangos A.: The effect of wall friction in the compaction of pharmaceutical tablets with curved faces: a validation study of the Drucker–Prager Cap model, Powder Technology, no 133(1-3), 2003, s. 33-43.
• 9. Zavaliangos A.: A numerical study of the development of tensile principal stresses during die compaction, Particulate Science and Technology, no 21, 2003, s. 105-115.