Numerical analysis of stresses in mould in the process of pressure casting

• Autorzy: Sawicki J. , Górecki M. , Kaczmarek Ł. , Świniarski J.

Warianty tytułu

PL

Numeryczna analiza naprężeń w formie podczas procesu odlewania ciśnieniowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Optimization of design and technology of pressure casting mould is a complicated problem due to the complex character of the wear mechanism including such processes as: thermal fatigue, mechanical fatigue, erosion and cavitation, dissolving of mould material by liquid metal, adhesion of cast to mould etc. This paper presents ways of assisting a pressure casting process with the usage of numerical methods. Computer simulation has been conducted which enables an analysis of the behavior of molten alloy inside the casting mould and stresses in mould. A computational model of this process has been created with the help of ANSYS-CFX, a program which uses advanced computational methods including CFD.

PL

Optymalizacja konstrukcji i technologii formy ciśnieniowej to skomplikowany problem z uwagi na złożony charakter mechanizmów zużycia eksploatacyjnego, które obejmuje takie procesy jak: zmęczenie cieplne, zmęczenie mechaniczne, erozja i kawitacja, roztwarzanie składników materiału formy przez ciekły metal, adhezyjne przywieranie odlewu do formy itd. W niniejszej pracy przedstawiono wspomaganie procesu odlewania ciśnieniowego przy użyciu metod numerycznych. Przeprowadzona symulacja komputerowa pozwala na analizę zachowania się strugi ciekłego stopu metalu wewnątrz formy odlewniczej i naprężeń w formie. Do przeprowadzenia modelowania komputerowego tych zjawisk został użyty program ANSYS-CFX, który wykorzystuje zaawansowane techniki obliczeniowe m.in. z dziedziny CFD.

Słowa kluczowe

EN

numerical analysis; pressure casting die; liquid aluminum

PL

analiza numeryczna; forma ciśnieniowa; aluminium ciekłe

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 62, nr 2
• Strony: 33--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Sawicki J.

• Lodz University of Technology, Institute of Material Science and Engineering, 90-924 Łódź, Stefanowskiego 1/15 Str.

autor

Górecki M.

• New York University USA, Division: Information Technology, Weaver, 251 Mercer Str., 201, New York, NY 10003

autor

Kaczmarek Ł.

• Lodz University of Technology, Institute of Material Science and Engineering, 90-924 Łódź, Stefanowskiego 1/15 Str.

autor

Świniarski J.

• Lodz University of Technology, Department of Strength of Materials and Structures, 90-924 Łódź, Stefanowskiego 1/15 Str.

Bibliografia

• [1] Y. Chen, C. Asty, Stress analysis of helical gear set with localized Bering contact, Finite Elements in Analysis and Design, 2002, 38, 707-723.
• [2] Z. Jaśkiewicz, G. Wąsiewski, Przekładnie walcowe, t. 2, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa, 1995.
• [3] C. Li, H. Chiou, C. Hung, Integration of finite element analysis and optimum design on gear systems, Finite Elements in Analysis and Design, 2002, 38, 179-192.
• [4] P. Kula, Inżynieria warstwy wierzchniej, Monografie, Łódź, 2000.
• [5] J. Bergström, D. Fredriksson, M. Johansson, O. Kotik, F. Thuvander, The use of tool steels: experience and research, Proc. 6th International Tooling Conference, Karlstad University, Karlstad, Sweden, 2002.
• [6] F. Rico, A. Battez, D. Cuervo, Rolling contact fatigue in lubricated contacts, Tribology International, 2003, 36, 35-40.
• [7] W. Zhuang, G. Halford, Investigation of residual stress relaxation under cyclic load, International Journal of Fatigue, 2001, 23, 31-37.
• [8] S. E. Navti, K. Ravindran, C. Taylor, R. W. Lewis, Finite element modelling of surface tension effects using a Lagrangian-Eulerian kinematic description, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 1997, 147, 41-60.
• [9] Z. Raoyang, H. Xiaoyi, D. Gary, Ch. Shiyi, Surface tension effects on two-dimensional two-phase Kelvin-Helmholtz instabilities, Advances in Water Resources, 2001, 24, 461-478.
• [10] Q. Zhiya, Y. Lijun, C. Zhanmin, X. Yunan, Surface tension prediction of high-temperature melts, Journal of Alloys and Compounds, 2001, 325, 180-189.
• [11] J. Sawicki, M. Górecki, Z. Gawroński, Ł. Kaczmarek, The computer aided pressure casting die, Inżynieria Materiałowa, 2010, 3, 708-711.
• [12] J. Sawicki, M. Górecki, Z. Gawroński, Ł. Kaczmarek, Numeryczna analiza zachowania się strugi ciekłego metalu podczas wtrysku do formy ciśnieniowej, Inżynieria Materiałowa, 2010, 4, 1206-1209.