Numerical modeling of sheet metal forming process using an LS-Dyna Electromagnetism (EM) module

• Autorzy: Trzepieciński T. , Nowotyńska I. , Malinowski T. , Hojny M. , Pieja T.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie numeryczne procesów kształtowania blach przy użyciu modułu Electromagnetism (EM) w programie LS-DYNA

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Electromagnetic pulse technology (EMPT) is a touchless method used for forming, blanking and joining of materials conducted electric current. Electromagnetic pulse interaction is also a method of plastic forming of materials with high velocity strains. In this paper the theoretical principles and physical phenomena occurred during electromagnetic pulse sheet forming are discussed. Furthermore, an example of the numerical modelling of electromagnetic forming in the Electromagnetism (EM) module of LS-Dyna® solver.

PL

Technologia impulsu elektromagnetycznego (TIEM) jest metodą bezdotykową służącą do zmiany kształtu, cięcia oraz łączenia materiałów przewodzących prąd elektryczny. Oddziaływanie impulsem elektromagnetycznym jest również jedną z metod plastycznego kształtowania materiałów dużymi prędkościami odkształcenia. W artykule omówiono podstawy teoretyczne oraz przedstawiono zjawiska fizyczne zachodzące podczas kształtowania blach impulsem elektromagnetycznym. Przedstawiono również przykład modelowania numerycznego procesu TIEM przy użyciu modułu Electromagnetism (EM) programu LS-Dyna®.

Słowa kluczowe

EN

electromagnetic pulse; LS-DYNA software; material forming

PL

impuls elektromagnetyczny; program LS-DYNA; kształtowanie materiału

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "SPATIUM". sp. z o.o.
• Czasopismo: Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 18, nr 6
• Strony: 1108--1111, CD
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Trzepieciński T.

• Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza, Katedra Przeróbki Plastycznej

autor

Nowotyńska I.

• Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza, Zakład Informatyki w Zarządzaniu

autor

Malinowski T.

• Pratt & Whitney Rzeszów

autor

Hojny M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Katedra Informatyki Stosowanej i Modelowania

autor

Pieja T.

• Pratt & Whitney Rzeszów S.A.

Bibliografia

• 1. Mamalis A.G., Manolakos D.E., Kladas A.G., Koumoutsos A.K., Ovchinnikov S.G., Electromagnetic forming of aluminum alloy sheet using a grooved die: numerical modelling, “Physics of Metals and Metallography” 2006, vol. 102.
• 2. Arumugam P., ShanmugaSundaram K., KamalaKannan N., Experimental study of electromagnetic sheet forming process, “Procedia Engineering” 2014, vol. 97.
• 3. Gayakwad D., Dargar M.K., Sharma P.K., Purohit R., Rana R.S., A review on electromagnetic forming process, "Procedia Materials Science" 2014, vol. 6.
• 4. Psyk V., Kurka P., Kimme S., Werner M., Landgrebe D., Ebert A., Schwarzendahl M., Structuring by electromagnetic forming and by forming with an elastomer punch as a tool for component optimisation regarding mechanical stiffness and acoustic performance, “Manufacturing Review” 2015, vol. 2.
• 5. Gies S., Langolf A., Weddeling C., Tekkaya A.E.: Measurement of working coil temperature in electromagnetic forming processes by means of optical frequency domain reflectometry, "Case Studies in Nondestructive Testing and Evaluation" 2015, vol. 3.
• 6. Shang J., L'Eplattenier P., Wilkerson L., Hatkevich S., Numerical simulation and experimental study of electromagnetic forming, Proceedings of 11th International LS-DYNA® Users Conference, Dearborn 2010.
• 7. Golovashchenko S.F., Mamutov V., Dmitriev V.V., Sherman A.M., Formability of sheet metal with pulsed electromagnetic and electrohydraulic technologies. [in:] Das S.K. (ed), Aluminum. TMS, Warrendale 2003.
• 8. Imbert J.M., Winkler S.L., Worswick M.J., Oliveira D.A., Golovashchenko S. The effect of tool-sheet interaction on damage evolution in electromagnetic forming of aluminum alloy sheet, “Journal Engineering Materials and Technology” 2005, vol. 127.
• 9. Xu J.R., Yu H.P., Li C.F., Effects of process parameters on electromagnetic forming of AZ31 magnesium alloy sheets at room temperature, "International Journal of Advanced Manufacturing Technology" 2014, vol. 66.
• 10. Seth M., Vohnout V.J., Daehn G.S., Formability of steel sheet in high velocity impact, “Journal of Materials Processing Technology” 2005, vol. 168.
• 11. Jimbert P., Arroyo A., Eguia I., Fernández J.I., Silveira E., Garuz I., Daehn G.S., Efficiency improvement and analysis of changes in microstructure associated to a uniform pressure actuator, Proceedings of 2nd International Congress on High Speed Forming, Dortmund, Germany, 2006.
• 12. Golovashchenko S.F., Material formability and coil design in electromagnetic forming, "Journal of Materials Engineering and Performance" 2007, vol. 16, no. 3.
• 13. Andersson R., Syk M.: Electromagnetic pulse forming of carbon steel sheet metal. Proceedings of 3rd International Conference on High Speed Forming – 2008, Dortmund, Germany 2008.
• 14. Syk M., Electromagnetic pulse processes – A literature survey “Svensk Verktygsteknik” 2004.
• 15. L'Eplattenier P., Cook G., Ashcraft C., Burger M., Imbert J. Worswick M., Introduction of an electromagnetism module in LS-DYNA for couple mechanical-thermal-electromagnetic simulations, “Steel Research International” 2009, vol. 80, no. 5.
• 16. Shen J., Computational electromagnetics using boundary elements, “Advances in Modelling Eddy Currents" 1995, vol. 24.
• 17. Nedelec J., A new family of mixed finite elements in R3, “Numerische Mathematik” 1986, vol. 50.
• 18. Castillo P., Rieben R., White D., FEMSTER: An object oriented class library of discrete differential forms, Proceedings of the 2003 IEEE International Antennas and Propagation Symposium, Columbus, Ohio, 2003.
• 19. Jeanson A.C., Bay F., Jacques N., Avrillaud G., Arrigoni M., Mazars G., A coupled experimental/numerical approach for the characterization of material behaviour at high strain-rate using electromagnetic tube expansion testing, "International Journal of Impact Engineering" 2016, vol. 98.
• 20. Daehn G.S., Agile sheet metal forming: basic concepts and the role of electromagnetic metal forming. Proceedings of IDDRG 2007 International Conference, M. Tisza (ed.), Győr,2007, 1-10.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).