Numeryczne modelowanie kształtowania i obciążania połączeń nitowanych bezotworowo

• Autorzy: Cacko R. , Czyżewski P.

Warianty tytułu

EN

Numerical modeling of forming and loading of the SPR joint

• Konferencja: Fizyczne i Matematyczne Modelowanie Procesów Obróbki Plastycznej. FIMM 2005/sympozjum (20-21.05.2005; Warszawa, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozwinięte firmy produkcyjne wydają znaczące sumy na numeryczne modelowanie projektowanych procesów technologicznych oraz zachowania tworzonych konstrukcji. Modelowanie komputerowe jest używane np. w crash-testach w celu podniesienia trwałości i bezpieczeństwa konstrukcji. W przypadku tego typu zastosowań popularność analiz numerycznych należy wiązać głównie z kosztami, które są wielokrotnie niższe w przypadku symulacji komputerowych niż w próbach rzeczywistych. Tych zresztą nie da się wyeliminować całkowicie, ale można znacznie ograniczyć ich ilość do weryfikacji obliczeń i analizy szczególnych przypadków. W referacie omówiono próbę podobnego podejścia w przypadku modelowania obciążenia połączeń uzyskiwanych na drodze bezotworowego nitowania - SPR. Wykorzystano w tym celu komercyjne oprogramowanie oparte na metodzie elementów skończonych (MES): MSC_SuperForm i MSC_Marc-Mentat. Zaproponowano dwuwymiarowy (2D) model procesu powstawania połączenia, by następnie przejść na w pełni trójwymiarowy (3D) model obciążania złącza.

EN

Modern manufacturing companies spend significant amount of money for numerical modeling of technological processes and simulation of structural component in the environment it will work within. Computer modeling is used e.g. in crash-tests for increasing life and safety of the car body. In case of this kind of application popularity of numerical analysis is strictly related with cost reduction, which is noteworthy smaller for computer simulation than in real tests. Nevertheless, tests can not be eliminated completely, but can be limited for simulations verification and special cases analysis. In this paper authors apply similar approach for modeling of SPR joint under load. Two commercial codes based on the FEM have been appplied: MSC_SuperForm and MSC_Marc-Mentat. 2D model of the joint formation has been proposed, and after simulation of the joint formation, the shape of it has been developed to 3D model. The stress and strain state has been superimposed on the 3D model and finally loading simulation based on the shear test schedule has been carried out.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie numeryczne; połączenia nitowane; nitowanie bezotworowe SPR

EN

numerical modelling; SPR joint

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika
• Rocznik: 2005
• Tom: z. 207
• Strony: 33--38
• Opis fizyczny: BIbliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Cacko R.

• Zakład Obróbki Plastycznej, Instytut Technologii Materiałowych, Politechnika Warszawska

autor

Czyżewski P.

• Zakład Obróbki Plastycznej, Instytut Technologii Materiałowych, Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] Cacko R., Czyżewski P., Analiza numeryczna procesu bezotworowego nitowania - SPR, Mat. Konf. FIMM 2003 - Fizyczne i Matematyczne Modelowanie Procesów Obróbki Plastycznej, Prace Naukowe Mechanika, z.21, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2003, 175-181.
• [2] Cacko R. , Czyżewski P., Kocańda A., Initial optimization of self-piercing riveting process by means of FEM, Mat. Konf. Metal Forming 2004, ed. Kusiak J., Majta J., Pietrzyk M., Hartley P., Pillinger I., Balkema, Kraków, 2004, p. 307-311.
• [3] Cacko R., Czyżewski P., Opracowanie metody modelowania procesu nitowania bezotworowego - SPR, Materiały XII Konferencji "Informatyka w Technologii Metali - KomPlasTech 2005", Ustroń 16-19 stycznia 2005.
• [4] Hahn O., Schulte A., Performance and Reliability of Self-Piercing Riveted Joints in Steel and Aluminum Alloys, Mechanical Fastening Seminar, Jan. 27th, 1998, Troy, Michigan.
• [5] Westgate S.A., How Do Mechanical Fasteners Measure Up To Spot Welding, Mechanical Fastening Seminar, Jan. 27th, 1998, Troy, Michigan .
• [6] Bokhari N., LaPensee M., Self-Piercing Riveting in Automotive Applications, Mechanical Fastening Seminar, Jan. 27th, 1998, Troy, Michigan
• [7] Fendrick L., Reeve M. D.: Assembly Solutions with Fastriv SPR Systems, Mechanical Fastening Seminar, January 27, 1998, Troy, Michigan
• [8] TWI World Centre for Materials Joining Technology, www.twi.co.uk
• [9] MSC.Marc Volume D, 6-13.
• [10] MSC.SuperForm User's Guide, C-58.