Sensitivity of the inverse solution with respect to the friction factor and thermo-physical parameters of the deformed material

• Autorzy: Szeliga D. , Pietrzyk M.

Warianty tytułu

PL

Analiza wrażliwości rozwiązania odwrotnego względem czynnika tarcia i parametrów termo-fizycznych odkształcanego materiału

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Inverse solution with the metamodel for plastometric tests is an efficient tool for identification of flow stress models. Input parameters for the metamodel include coefficients in the flow stress equation and parameters of the tests (temperature, strain rate). It means that this metamodel can be used for the materials, which do not differ in thermo-physical properties. Application of the same metamodel to various metals require accounting for the different thermal conductivity and the specific heat. The objective of the present work was determination of the sensitivity of the inverse solution with respect to thermo-physical properties of the tested material. Inverse solution was performed for different coefficients in the specific heat and conductivity equations. Sensitivity of the inverse solution with respect to these coefficients, as well as to the friction factor and heat transfer coefficient, was evaluated. The results show that, when the tests are performed in tools preheated together with a sample, the effect of thermal parameters can be neglected. Contrary, friction factor influences the results and should be introduced as a variable in the metamodel.

PL

Rozwiązanie odwrotne z metamodelem dla prób plastometrycznych jest efektywnym narzędziem identyfikacji modeli naprężenia uplastyczniającego. Parametry wejściowe metamodelu obejmują współczynniki w równaniu naprężenia uplastyczniającego i parametry prób (temperaturę, prędkość odkształcenia). Oznacza to, że określony metamodel można zastosować dla materiałów, które nie różnią się właściwościami termofizycznymi. Zastosowanie tego samego metamodelu dla różnych metali wymaga uwzględnienia różnych wartości przewodnictwa cieplnego i ciepła właściwego. Celem niniejszej pracy było określenie wrażliwości rozwiązania odwrotnego względem parametrów termofizycznych badanego materiału. Rozwiązanie odwrotne przeprowadzono dla różnych wartości współczynników w równaniach ciepła właściwego i przewodności cieplnej, jak również dla różnych czynników tarcia i współczynników wymiany ciepła. Wyniki wskazują, że w przypadku prowadzenia prób w narzędziach nagrzewanych wraz z próbką, wpływ parametrów cieplnych jest pomijalnie mały. Czynnik tarcia z kolei zaburza wyniki testów, więc powinien być traktowany w metamodelu jako zmienna.

Słowa kluczowe

EN

inverse analysis; plastometric tests; flow stress; thermo-physical parameters

PL

analiza odwrotna; próby plastometryczne; naprężenie uplastyczniające; parametry termofizyczne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 79, nr 8
• Strony: 648--651
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Szeliga D.

• AGH University of Science and Technology, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Pietrzyk M.

• AGH University of Science and Technology, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• 1. Lenard J. G., Pietrzyk M., Cser L.: Mathematical and physical simulation of the properties of hot rolled products, Elsevier, Amsterdam, 1999
• 2. Szeliga D., Gawąd J., Pietrzyk M.: Inverse analysis for identification of rheological and friction models in metal forming, Computational Methods in Applied Mechanics and Engineering, vol. 195, 2006, pp. 6778÷6798
• 3. Sztangret Ł., Szeliga D., Kusiak J., Pietrzyk M.: Identyfikacja modelu materiału w prawie konstytutywnym w oparciu o rozwiązanie odwrotne z metamodelem, Mechanik, t. 84, 2011, s. 32÷36 (in Polish)
• 4. Sztangret Ł., Szeliga D., Kusiak J., Pietrzyk M.: Application of the inverse analysis with metamodeling to the identification of the metal flow stress, Canadian Metallurgical Quarterly, 2012, (in press)
• 5. Szeliga D., Pietrzyk M.: Identification of rheological models and boundary conditions in metal forming, International Journal of Materials and Product Technology, vol. 39, 2010, pp. 388÷405
• 6. Kobayashi S., Oh S.I. Altan T.: Metal forming and the Finite Element Method, Oxford University Press, New York, Oxford, 1989
• 7. Gawąd J., Kuziak R., Madej Ł., Szeliga D., Pietrzyk M.: Identification of rheological parameters on the basis of various types of compression and tension tests, Steel Research International, vol. 76, 2005, pp. 131÷137
• 8. Walczyk W., Milenin A., Pietrzyk M.: Computer aided design of new forging technology for crank shafts, Steel Research International, vol. 82, 2011, pp. 187÷194

Uwagi

EN

Financial assistance of the NCN, project no. N N508 629 740, is acknowledged