Estimation of the localisation and geometric parameters of the semi-solid zone of steel samples

• Autorzy: Dębiński T.

Identyfikatory

DOI

10.4467/2353737XCT.18.094.8699

Warianty tytułu

PL

Oszacowanie lokalizacji i parametrów geometrycznych strefy półciekłej próbek stalowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the use of computer graphics methods for the initial estimation of the shape, position and volume of the semi-solid zone in samples from the Gleeble 3800 physical simulator. Simulations were performed for the verification of the heating and deformation process of steel with a semi-solid zone. The numerical model consists of three separate subsystems for describing the deformation of the solid and semi-solid zones: mechanical, thermal and predictive densities. Taking into consideration the specific localisation of these zones, the initial estimation of the location of the melting zone is very helpful in understanding the process and may be the starting point for further research. This article describes the technique of selecting areas in samples that meet the thermal criteria. This allows us to approximate the location and shape of the semi-solid zone and this information can be used at a later stage to further refine its parameters.

PL

W artykule przedstawiono wykorzystanie metod grafiki komputerowej do wstępnego oszacowania kształtu, położenia i objętości strefy półciekłej w próbkach z symulatora fizycznego Gleeble 3800. W celu weryfikacji procesu nagrzewania i odkształcania stali w strefie półciekłej przeprowadzono wiele symulacji. Model numeryczny składa się z trzech odrębnych części: mechanicznej, termicznej i przewidującej zmiany gęstości opisujących odkształcenie dla strefy stałej i półciekłej. Biorąc pod uwagę specyficzną lokalizację tych stref, wstępna ocena położenia strefy przetopienia jest bardzo pomocna w zrozumieniu procesu i może być punktem wyjścia do dalszych badań. W artykule opisano technikę wybierania obszarów w próbkach, które spełniają wyznaczone kryteria, co pozwala na przybliżenie lokalizacji, kształtu i parametrów geometrycznych strefy półciekłej, co można wykorzystać w celu dalszego poprawiania jej parametrów oraz dokładności samego modelu.

Słowa kluczowe

EN

computer simulation; computational geometry; convex hull; visualisation of calculation results

PL

symulacja komputerowa; geometria obliczeniowa; otoczka wypukła; wizualizacja wyników obliczeń

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Technical Transactions
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 115, iss. 6
• Strony: 145--154
• Opis fizyczny: Bibliogr.16 poz., il., wz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Dębiński T.

• Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, AGH University of Science and Technology

Bibliografia

• [1] Park C.M., Kim W., Park G.J., Thermal analysis of the roll in the strip casting process, Mech Res Commun., 30, 2003, 297–310.
• [2] Seo P.K., Park K., Kang C., Semi-solid die casting process with three steps die system, J Mater Proc Technol, 154, 2004, 442–449.
• [3] Watari H., Davey K., Rasgado M.T., et al., Semi-solid manufacturing process of magnesium alloys by twin-roll casting, J Mater Proc Technol., 156, 2004, 1662–1667.
• [4] Underwood E.E., Quantitative Stereology, Addison Weslay, Reading 1970.
• [5] Russ J.C., Practical Stereology, Plenum Press, New York 1986.
• [6] Stein E., Bachmann M., Heldens W., Muller A., Schmullius CH., A Spectral feature based classification algorithm for characterization of urban surfaces in Munich, 6th ERSeL SIG Image Spectroscopy Symposium, Tel-Aviv 2009.
• [7] Hojny M., Developing a Hybrid Model and a Multi-Scale 3D Concept of Integrated Modelling High Temperature Processes, Computer Simulation, D. Cvetković (Ed.), InTech, 2017.
• [8] Hojny M., Głowacki M., Computer modelling of deformation of steel samples with mushy zone, Steel Research Int., 2008, 868-874.
• [9] Jędrzejczyk D., Hojny M., Estimating of the shape and size the liquid and mixed zone in the modelling of processes with semi-solid core, Metal, Brno, Ostrava 2016, 291–296.
• [10] Hojny M., Modeling of Steel Deformation in the Semi-Solid State, Advanced Structured Materials, vol. 78, Springer, 2017.
• [11] Dębiński T., Głowacki M., Hojny M., Parallel computation model of semi-solid steel deformation process, Metal Forming 2012: proceedings of the 14th international conference on Metal Forming : September 16–19, 2012, Krakow, Steel Research International, 763–766.
• [12] Preparata F.P., Shamos M.I., Computational Geometry, An Introduction, Springer-Verlag, New York Inc., 1985.
• [13] Mingqiang Y., Kidiyo K., Ronsin J., A Survey of Shape Feature Extraction Techniques, Pattern Recognition, PengYeng Yin (Ed.), 2008 43-90.
• [14] OpenGL, https://www.opengl.org/, (access 2018-05-15).
• [15] Dębiński T., Głowacki M., Hojny M., Gumuła A., Woźniak D., Web system dedicated to parallel computation for modeling of mushy steel deformation, Archives of Metallurgy and Materials, vol. 59, 2014, 865–870.
• [16] Hojny M., Dębiński T., Development advanced tools supporting simulations of steel deformation in the semi-solid state – methodology of a stereoscopic visualization, Metal 2016, TANGER Ltd., Brno, Ostrava 392–397.

Uwagi

EN

This project has been supported by the Polish National Science Centre, Decision number: DEC-2011/03/D/ST8/04041.

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).