Application of the cyclic plasticity hardening law to metal forming

• Autorzy: Muszka K. , Perzyński K. , Madej Ł.

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie modeli odkształceń cyklicznych do symulacji procesów plastycznej przeróbki metali

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Creation of a robust numerical model of the low cyclic plastic deformation is essential for predicting inhomogeneities occurring during strain path change. Application of such model to simulate various simple plastometric tests (three point bending or tension/compression) is the main subject of the present work. To take this effect into account, a nonlinear isotropic/kinematic hardening material model is considered and all the results are compared with those obtained for the conventional isotropic hardening model. Observed differences in strain and stress distribution are discussed in details. Finally, based on this analysis, conclusions regarding the possibility to apply investigated tests in identification of the material model parameters through the inverse analysis are drawn.

PL

Przygotowanie odpowiedniego modelu numerycznego, opisującego zachowanie materiału poddanego nisko-cyklicznym odkształceniom plastycznym jest kluczowe dla prawidłowego przewidywania niejednorodności wynikających ze zmiany drogi odkształcenia podczas rzeczywistych procesów przeróbki plastycznej metali. Głównym celem prezentowanej pracy jest dyskusja możliwości wykorzystania takich modeli do symulacji prostych testów plastometrycznych (trójpunktowego zginania i cyklicznego rozciągania/ściskania). Aby w pełni uwzględnić wpływ odkształceń cyklicznych, w symulacjach wykorzystano izotropowo-kinematyczny model umocnienia, a wyniki porów-nano z tymi, uzyskanymi z zastosowaniem konwencjonalnego modelu izotropowego. Szczegółowej dyskusji poddano zaobserwowane różnice w rozkładach odkształceń i naprężeń. Bazując na tej analizie, podano wnioski dotyczące możliwości wykorzystania prezentowanych testów plastometrycznych do identyfikacji parametrów modeli dla odkształceń cyklicznych z wykorzystaniem analizy odwrotnej.

Słowa kluczowe

EN

cyclic hardening; Bauschinger effect; finite element method

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Computer Methods in Materials Science
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 8, No. 4
• Strony: 165--170
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Muszka K.

autor

Perzyński K.

autor

Madej Ł.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland,

Bibliografia

• Armstrong, P.J., Frederick, C.O., 1966, A mathematical representation of the multiaxial Bauschinger effect, C.E.G.B. ReportRD/B/N13l.
• Bochniak, W., Korbel, A., 2003, KOBO type forming forging of metals under complex conditions of the process, J. Mat. Proc. Techn., 134, 120-134.
• Chaboche, J.L., Dang-Van, K., Cordier, G. , 1979, Modelization of the strain memory effect on the cyclic hardening of 316 stainless steel, SMIRT-5, Division L., Berlin.
• Davenport, S.B., Higginson, R.L., 2000, Strain path effects under hot working: an introduction, J. Mat. Proc. Techn., 98, 267-291.
• Doghri, L, 1993, Fully implicit integration and consistent tan-gent modulus in elasto-plasticity, Int. J. Numer. Methods Eng., 36, 3915-3932.
• Korbel, A., Bochniak, W., 1995, The structure based design of metal forming operations, J. Mat. Proc. Tech., 53, 229-237.
• Lemaitre, J., Chaboche, J.L., 1990, Mechanics of Solid Materials, Cambridge University Press.
• Madej, L., Hodgson, P.D., Pietrzyk, M., 2007, The validation of a multi scale rheological model of discontinuous phenomena during metal rolling, Comput. Mater. Sci., 41, 236-241.
• Madej, L., Weglarczyk, S., Grosman, F., 2009, Numerical modeling of bulk metal forming processes with induced strain path change, Computer Methods in Materiał Science, 9, 234-240.
• Mroz, Z., 1967, On the description of anisotropic work-hardening, J. Mech. Phys. Solids, 53, 163-175.
• Pietrzyk, M., Madej, L., Szeliga, D., Kuziak, R., Pidvysotskyy, V., Paul, H., Wajda, W., 2006, Rheological Models of Metallic Materials, Polish Metallurgy at the Beginning ofXXI Century, eds., Świątkowski K., Komitet Metalurgii PAN, Kraków, 325-346.
• Ziegler, H., 1959, A modification of Prager's hardening rule, Quart. Appl. Math., 17, 55-65