Modelowanie wstępnego prasowania proszków metodą elementów dyskretnych

• Autorzy: Jurczak K. , Rojek J. , Nosewicz S. , Lumelskyy D. , Bochenek K. , Chmielewski M. , Pietrzak K.

Identyfikatory

DOI

10.15199/24.2016.1.1

Warianty tytułu

EN

Discrete element modelling of the initial powder compaction

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszym artykule zaprezentowano wyniki modelowania zagęszczania proszku stanowiącego wstępny etap procesu prasowania na gorąco. Modelowanie numeryczne zrealizowano metodą elementów dyskretnych z wykorzystaniem kulistych cząstek. Analizę skoncentrowano na badaniu mechanizmów zagęszczania proszku przy ciśnieniu do 50 MPa oraz poszukiwaniu modeli odpowiednich przy zastosowanych warunkach realizacji procesu. Symulacje numeryczne wykonano wykorzystując dwa modele oddziaływania cząstek proszku: sprężysty model Hertza-Mindlina-Deresiewicza oraz plastyczny model Storåkersa. Wyniki numeryczne zostały porównane z wynikami laboratoryjnymi prasowania proszku NiAl. Otrzymano dużą zgodność wyników eksperymentalnych i numerycznych.

EN

This paper presents the results of discrete element simulation of powder compaction which is the initial stage in the hot pressing process. Numerical simulation has been performed by discrete element method with using spherical particles. The research has been focused on densification mechanisms under pressure 50 MPa and models appropriate for these conditions. Numerical simulations have been carried out for two contact models: elastic Hertz-Mindlin-Deresiewicz and plastic – Storåkers. Numerical results and results from laboratory test of the uniaxial pressing of NiAl powder have been compared. The obtained results of numerical simulation and laboratory tests showing a good agreement.

Słowa kluczowe

PL

metoda elementów dyskretnych; prasowanie proszków; materiały intermetaliczne

EN

discrete element method; powder compaction; intermetallics

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 83, nr 1
• Strony: 3--7
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jurczak K.

• Instytut Podstawowych Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk, ul. Pawińskiego 5B, 02-106 Warszawa

autor

Rojek J.

• Instytut Podstawowych Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk, ul. Pawińskiego 5B, 02-106 Warszawa

autor

Nosewicz S.

• Instytut Podstawowych Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk, ul. Pawińskiego 5B, 02-106 Warszawa

autor

Lumelskyy D.

• Instytut Podstawowych Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk, ul. Pawińskiego 5B, 02-106 Warszawa

autor

Bochenek K.

• Instytut Podstawowych Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk, ul. Pawińskiego 5B, 02-106 Warszawa

autor

Chmielewski M.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, ul. Wólczyńska 133, 01-919 Warszawa

autor

Pietrzak K.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, ul. Wólczyńska 133, 01-919 Warszawa

Bibliografia

• 1. Di Rienzo Alberto, Francesco P. Di Maio. 2004 „Comparison of contact-force models for the simulation of collisions in DEM-based granular flow codes”. Chemical Engineering Science 59 : 525-541.
• 2. Fleck Norman A. 1995 „On the cold compaction of powders”. Journal of the Mechanics and Physics of Solids 43 : 1409– 1431.
• 3. Holtzman Ran, Dmitriy B. Silin, Tad W. Patzek. 2009 „Frictional granular mechanics: A variational approach”. International Journal for numerical methods in engineering 81 : 1259-1280.
• 4. Liu Jianxin, David P. De Lo. 2001 „Particle rearrangement during powder compaction”. Metallurgical and Materials Transactions 32A (12): 3117–3124.
• 5. Sinka Csaba I. 2007. „Modelling powder compaction”. KONA Powder and Particle 25 : 4–22.
• 6. Storåkers Bertil, Norman A. Fleck, Robert M. McMeeking. 1999 „The viscoplastic compaction of composite powders”. Journal of the Mechanics and Physics of Solids 47 : 785–815.
• 7. Storåkers Bertil, Shiro Biwa, Per-Lennart Larsson. 1997 „Similarity analysis of inelastic contact”. International Journal of Solids and Structures 34 : 3061–3083.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.