Analiza wrażliwości naprężenia uplastyczniającego, wyznaczonego z próby ściskania pierścieni, na współczynnik tarcia i wymiary próbki

• Autorzy: Madej Ł. , Pietrzyk M. , Pidvysotskyy V. , Kuziak R.

Warianty tytułu

EN

Sensitivity analysis of flow stress, determined from the ring compression, with respect to friction coefficient and sample dimensions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawione w pracy wyniki testów numerycznych pozwalają na wyciągnięcie następujących wniosków: -Stan odkształcenia wpływa na tendencję do powstawania i propagowania mikropasm ścinania w materiale odkształcanym plastycznie. Im stan odkształcenia jest bliższy stanowi płaskiemu, tym ta tendencja jest większa. Potwierdza to obserwowany w pracy spadek naprężenia uplastyczniającego materiału w procesach charakteryzujących się stanem odkształcenia zbliżonym do płaskiego. -Korekta naprężenia uplastyczniającego, mająca uwzględnić wpływ mikropasm ścinania, może opierać się albo na środkowym odkształceniu głów nym albo na wartości współczynnika Lodego. Metody te dają wyniki jakościowo jednakowe. -Współczynnik korygujący, zależny od środkowego odkształcenia głównego L2 lub od współczyn nika Lodego, jest wrażliwy na kształt próbki i na wartość współczynnika tarcia. -Wzrost współczynnika tarcia w próbie ściskania pierścienia prowadzi do zmniejszenia środkowego odkształcenia głównego epsilon 2 oraz do wzrostu współczynnika Lodego i, w konsekwencji, do spadku naprężenia uplastyczniającego w porównaniu do wartości otrzymanych z próby ściskania cylindrów.

EN

There is a general opinion that flow stress of materials should be the property, which is independent of the type of the tests, which is used to determine this stress, and to the sample dimensions. This statement was, in general, confirmed when inverse analysis was applied to the interpretation of the plastometric tests. The channel test was an exception, which was explained on the basis of influence of micro-shear bands in the material. There were, however, some observations showing that in ring compression tests some discrepancies from the flow stress values determined from other tests, can appear. The objectives of the present work are formulated on the basis of the assumption that different states of strains in the ring compression, depending on the shape of the ring, may lead to different tendency to generation of micro-shear bands in the material. Thus, finite element simulation of ring compression were performed assuming various dimensions of rings and various friction coefficients. States of strain was determined in each tests and comparison was performed. Comparison was made to flow stress measurements published in the literature. Conclusions concerning correlation between flow stress and state of strains were drawn. Sensitivity of the flow stress with respect to the sample dimensions and friction coefficients was determined.

Słowa kluczowe

PL

wrażliwość naprężęnia uplastyczniającego; próba ściskania pierścieni; współczynnik tarcia; wymiary próbki; współczynnik Lodego

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe AKAPIT
• Czasopismo: Informatyka w Technologii Materiałów
• Rocznik: 2005
• Tom: T. 5, Nr 3
• Strony: 83--94
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys.

Twórcy

autor

Madej Ł.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Pietrzyk M.

autor

Pidvysotskyy V.

autor

Kuziak R.

Bibliografia

• Annad, L., Kalidindi, S.R., 1994, The Process of Shear Band Formation in Plane Strain Compression of FCC Materials: Effects of Crystallographic Texture, Mech. Materials, 17,223-243.
• Boyer, B., Massoni, E., 2001, Inverse Analysis for Identification of Parameters during Thermo-Mechanical Tests, Mat. Konf. NUMIFORM 2001, ed., K. Mori, publ., A. Balkema, Toyo- hashi, 281-284.
• Chen, C.C., Kobayashi, S„ 1978, Rigid Plastic Finite Element Analysis of Ring Compression, w: Application of Numerical Methods to Forming Processes (ASME, ADM) 28,163-174.
• Forestier, R., Massoni, E., Chastel, Y., 2002, Estimation of Constitutive Parameters Using an Inverse Method Coupled to a 3D Finite Element Software, J. Mat. Proc. Techn., 125,594-601.
• Gavrus, A., Massoni, E., Chenot, J.L., 1995, Constitutive Parameter Identification using a Computer Aided Rheology, Mat. Konf. NUMIFORM'95, ed., Shen, S.-F., Dawson, P.R., wydawn. A. Balkema, Ithaca, 563-568.
• Gawąd, I, Kuziak, R., Madej, Ł., Szeliga, D., Pietrzyk, M., 2005, Identification of Rheological Parameters on the basis of Various Types of Compression and Tension Tests, Steel Res. Jnt., 76,131-137.
• Gelin, J.C., Ghouati, O., 1994, An Inverse Method for Determining Viscoplastic Properties of Aluminium Alloys, J. Mat. Proc. Techn., 45,435-440.
• Kobayashi, S., Oh, S.-I., Altan, T, 1989, Metal Forming and the Finite Element Method, Oxford University Press, New York, Oxford.
• Kowalski, B., Sellars, C.M., Pietrzyk, M., 2000, Development of a Computer Code for the Interpretation of Results of Hot Plane Strain Compression Tests, ISIJInt., 40,1230-1236.
• Kusiak, J., Kawalla, R., Pietrzyk, M., Pircher, H., 1996, Inverse Analysis Applied to the Evaluation of Material parameters in the History Dependent Flow Stress Equation in Hot Forming of Metals, .A Mat. Proc. Techn., 1996,455-461.
• Lenard, J.G., Pietrzyk, M., Cser, L., 1999, Mathematical and Physical Simulation of the Properties of Hot Rolled Products, Elsevier, Amsterdam.
• Madej, Ł., Hodgson, P.D., Pietrzyk, M., 2004, Application of Identification Techniques to Determine Effect of Carbon Content in Steels on Rheological Parameters During Hot Deformation, Mat. Konf. NUMIFORMV4, ed, Ghosh, S., Castro, J.M., Lee, J.K., Coiumbus, 554-559.
• Male, A.T., Cockcroft, M.G., 1964-65, A method for the determination of the coefficient of friction of metals under conditions of bulk plastic deformation, J. Inst. Metals, 93,38-46.
• Malinowski, Z, Kusiak, I, 1995, Pietrzyk, M., Application of the Inverse Techniques to the Experimental Tests, Mat. Konf. Application of Mathematical Methods in Science and Technique, Kraków, vol. 1,43-53.
• Pęcherski, R.B., 1998, Opis deformacji plastycznej metali z efektami mikropasm ścinania, Prace IPPT PAN, nr. 2, Warszawa.
• Pęcherski, R.B., Nowak, Z., Korbel, K., 2000, Plastyczność z efek¬tami mikropasm ścinania, Rudy Metale, 45,238-244.
• Pidvysotskyy, V, Wajda, W., Paćko, M., Kuziak, R., Pietrzyk, M., 2002, Identification of the Flow Stress for Copper in the Room Temperature, Naukovi Visti, Suchasni Probierni Metalurgii, 5,255-258.
• Pietrzyk, M., Pidvysotskyy, V., Packo, M., 2004a, Flow stress model accounting for the strain localization during plastic deformation of metals, Ann. C1RP, 53,235-238.
• Pietrzyk, M., Żmudzki, A., Szeliga, D., Kuziak, R., 2004b, Sensitivity of Parameters of Forward-Backward Extrusion Test on Material Properties and Friction, Mat. Konf. MS&T 2004, New Orleans, 403-411.
• Pietrzyk, M., Kuziak, R., Loveday, M., Roebuck, B., 2005, Effect of Preheating and Testing Method on the Flow Stress of Steels, Mat. 8. ICTP, Verona, CD ROM.
• Schey, J.A., 1970, Friction Effects in Metalworking Processes, w: Metal Deformation Processes: Friction and Lubrication, ed., Schey, J.A., Marcel Dekker Inc., New York, 17-81.
• Szeliga, D., Pietrzyk, M., 2002, Identification of Rheological and Tri- bological Parameters, Metal Forming Science and Practice, w: A State-of-the-art Volume in Honour of Professor J.A. Schey s 80th Birthday, ed., Lenard, J.G., Elsevier, Amsterdam, 227-258.
• Szeliga, D., Paćko, M., Kuziak, R., Pidvysotskyy, V., Pietrzyk M., Inverse Analysis of Various Types of Compression Tests, Mat. Konf. Forming 2002, Luhacovice, 2002,279-284.
• Szeliga, D., Gawąd, I, Pietrzyk, M., Kuziak, R., 2005, Inverse Analysis of Tensile Tests, Steel Res. Int., 76,807-814.
• Szeliga, D., Matuszyk, P., Kuziak, R., Pietrzyk, M., 2002, Identification of Rheological Parameters on the Basis of Various Types £)f Plastomctric Tests, J. Mat. Proc. Techn., 125-126, ISO- 154.
• Szeliga, D., Gawąd, J., Kondek, T., Pietrzyk, M., Identyfikacja parametrów modeli materiałowych w oparciu o analizę odwrotną, Mat Konf. MSK‘03 - Metody i systemy komputerowe w badaniach naukowych i projektowaniu inżynierskim, ed., Tadeusiewicz, R, Ligęza, A., Szymkat, M., Kraków, 2003, 761-766.
• Szyndler, D., 2001, Problem odwrotny w zastosowaniu do identyfikacji parametrów procesów plastycznej przeróbki metali, Praca doktorska, AGH, Kraków.
• Wajda, W., 2004, Modelowanie procesów przeróbki plastycznej z uwzględnieniem efektów mikropasm ścinania, Praca doktorska, AGH, Kraków, 2004.