Wpływ parametrów modelu konstytutywnego Johnsona-Cooka na wyniki symulacji numerycznych procesu skrawania

• Autorzy: Löschner P. , Jarosz K.

Warianty tytułu

The effect of Johnson-Cook constitutive model parameters on the results of numerical simulations of the machining process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano wpływ wartości parametrów modelu konstytutywnego Johnsona–Cooka na wyniki symulacji MES procesu toczenia. W symulacjach użyte zostały cztery dostępne w literaturze zestawy parametrów modelu J–C dla stopu tytanu Ti6Al4V. Wyniki symulacji zostały porównane pod kątem otrzymanych wartości siły skrawania, rozkładu naprężeń oraz postaci wióra. Odnotowano znaczący wpływ wartości parametrów modelu J–C na wyniki symulacji.

The article presents the effect of different sets of Johnson–Cook constitutive model parameters on the results of an FEM turning process simulation. Four different sets of parameters available for Ti6Al4V titanium alloy taken from open literature were used. Simulation results were compared on the account of cutting force, stress distribution and chip shape. The research has shown a substantial effect of J–C model parameter values on simulation results.

Słowa kluczowe

PL

model Johnsona-Cooka; MES; siła skrawania; formowanie wióra

EN

Johnson-Cook model; FEM; cutting force; chip formation

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska
• Rocznik: 2018
• Tom: z. 109
• Strony: 57--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Löschner P.

• Wydział Mechaniczny Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji

autor

Jarosz K.

• Wydział Mechaniczny Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji

Bibliografia

• [1] KOSMOL J., MIESZCZAK W.: Zastosowanie metody elementów skończonych do modelowania procesu wiercenia. Modelowanie Inżynierskie. 2009, 6, s. 169–176
• [2] GUO Y.B.. YEN D.W.: A FEM study on mechanisms of discontinuous chip formation in hard machining. Journal of Materials Processing Technology. 2004, 155, pp. 1350– 1356
• [3] ÖZEL T., ZEREN E.: Finite element method simulation of machining of AISI 1045 steel with a round edge cutting tool. Proceedings of the 8th CIRP International Workshop on Modeling of Machining Operations. 2005, pp. 533–542
• [4] KARPAT Y.: Temperature dependent flow softening of titanium alloy Ti6Al4V: An investigation using finite element simulation of machining. Journal of Materials Processing Technology, 2011, 211.4, pp. 737–749
• [5] MARANHÃO C., DAVIM, J.P.: Finite element modelling of machining of AISI 316 steel: numerical simulation and experimental validation. Simulation Modelling Practice and Theory, 2010, 18.2, pp. 139–156
• [6] ZHANG Y., OUTEIRO J.C., MABROUKI T.: On the selection of Johnson–Cook constitutive model parameters for Ti-6Al-4V using three types of numerical models of orthogonal cutting. Procedia CIRP, 2015, 31, pp. 112–117
• [7] LÖSCHNER P., NIESŁONY P., JAROSZ K.: Wpływ przemieszczenia niszczącego na wyniki symulacji numerycznej MES. Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej – Mechanika, 2017, 89.4
• [8] ZHANG Y., MAREK T., NELIAS D., GONG Y.: FE-model for titanium alloy (Ti-6Al4V) cutting based on the identification of limiting shear stress at tool-chip interface. International journal of material forming, 2011, 4.1, pp. 11–23
• [9] CHEN G., REN C., YANG X., JI, X., GUO T.: Finite element simulation of high-speed machining of titanium alloy (Ti–6Al–4V) based on ductile failure model. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2011, 56.9, pp. 1027–1038
• [10] WU H.B., ZHANG S.J.: 3D FEM simulation of milling process for titanium alloy Ti6Al4V. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2014, 71.5-8, pp. 1319–1326
• [11] SUN S., BRANDT M., DARGUSCH M.S.: Characteristics of cutting forces and chip formation in machining of titanium alloys. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2009, 49.7, pp. 561–568

Uwagi

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