Two methods of linear trend estimation: the ordinary least squares (OLS, parametric) and Theil-Kendall (TK, nonparametric) are compared in the paper. The comparison was made using 65 time series of annual totals, Pa , and annual daily maximum, Pmax, of precipitation, 30-year long each, recorded in the south-eastern part of Poland (the Upper Vistula catchment). The OLS and TK slope coefficients of trends revealed high similarity for both Pa and Pmax series. The signs of slopes are the same for 64 sites for Pa and 63 sites for Pmax with positive signs prevailing: the numbers of decreasing trends for Pa OLS and TK slopes were 3 and 4, respectively, and, for Pmax, 13 for both OLS and TK slopes. In trend significance testing, both methods produced similar results for Pa time series: out of 16 significant trends, 13 were determined with both OLS and TK at the same sites. For Pmax series such agreement was found for 4 trends out of 10. Spatial distribution of significant trends showed a kind of clustering in certain parts of the investigated area.
W artykule przedstawiono i przedyskutowano liczne wymogi stawiane metodom/metodykom obliczania maksymalnych rocznych przepływów o zadanym prawdopodobieństwie przewyższenia, w zlewniach kontrolowanych i niekontrolowanych, w kontekście aktualnie stosowanych w Polsce metod. Dyskusja ta wskazuje na konieczność rewizji tych metod oraz opracowania nowej jednolitej metodyki obowiązującej w całym kraju.
EN
The paper presents and discusses numerous requirements for methots/methodologies used in calculation of the maximum annual flows with set exceedance probability in controlled and uncontrolled river basins the context of the method currently used in Poland. This discussion iows the necessity to revise those methods and elaborate a new, uniform methodology to be applied throughout the country.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Computer aided design of the manufacturing technology for fasteners is presented in the paper. This work puts special emphasis on the tool wear analysis. The particular objectives of the work were twofold. The first objective wss selection of the tool wear model and identification of coefficients in this model on the basis of measurements of tool shapes in industrial processes. Measurements after various number of produced forgings were performed and coefficient in the tool wear model was identified using inverse approach. In the second part of the paper the idea of simulation of the manufacturing chain is adapted to the analysis of the tool wear. Simulations of various variants of manufacturing chains were performed and the alternative, which gives the longest tool life, was selected. Industrial trials were performed for the selected cycle and the efficiency of this cycle was evaluated.
PL
Przedmiotem artykułu jest wspomagane komputerowo projektowanie technologii wytwarzania elementów złącznych. Specjalny nacisk położono na analizę zużycia narzędzi. Cele pracy były dwojakie. Pierwszym celem był dobór modelu zużycia narzędzi i identyfikacja współczynników w tym modelu na podstawie pomiarów wykonanych w przemysłowym procesie kucia. Pomiary przeprowadzono dla różnej liczby wykonanych odkuwek i współczynniki w modelu zużycia narzędzi wyznaczono stosując analizę odwrotną. W drugiej części artykułu opracowany model zużycia narzędzi zaadaptowano do idei symulacji całego cyklu wytwarzania elementów złącznych. Wykonano symulacje różnych wariantów cykli wytwarzania i wybrano wariant dający najdłuższy czas życia narzędzi. Przeprowadzono próby w warunkach przemysłowych dla wybranego wariantu i oceniono jego wydajność.
Metody modelowania, pozwalające rozwiązywać problemy dotyczące przemysłowych procesów obróbki plastycznej, są wykorzystane do symulacji cykli produkcji różnych wyrobów. Przedmiotem niniejszej pracy są stale bainityczne, a cykl produkcyjny obejmuje walcowanie na gorąco prętów, chłodzenie po walcowaniu, ciągnienie i wielooperacyjne kucie z pominięciem zabiegów obróbki cieplnej. W pracy skupiono się tylko na procesie kucia i wykorzystano numeryczne modelowanie połączone z próbami plastometrycznymi do badania zachowania się odkształcanego materiału na różnych etapach procesu. Celem symulacji była ocena możliwości wprowadzenia do produkcji stali bainitycznych nowej generacji. Stale te charakteryzują się wyższą wytrzymałością i ciągliwością w porównaniu dostosowanych obecnie stali węglowo-manganowych i stwarzają możliwość uzyskania wymaganych własności wyrobów bez dodatkowej obróbki cieplnej. W pracy zamieszczono i omówiono wybrane wyniki symulacji wytwarzania śruby do felg samochodowych.
EN
Modelling techniques, which help solving industrial problems in metal forming, are recently used to simulation of whole production chains. Present work deals with bainitic steels and production chain is composed of rod rolling, cooling, drawing, multi step forging and, eventually, heat treatment. Investigation of material behaviour during forming is a particular objective of the work. Simulations were performer to evaluate possibility of introduction of new generation bainitic steels into production. These steels are characterized by higher strength and ductility comparing to currently used carbon-manganese steels and they create possibility of attaining required properties without additional heat treatment. Selected results of simulations of forging of screws are presented and discussed in the paper.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Computer aided design of the forging technology for the fasteners made of bainitic steels is the objective of the paper. Three steels were tested and rheological models of these steels were developed. The models were implemented into the fmite element code for thermal-mechanical simulations of metal forming processes. The particular objectives of the work were twofold. Simulations of various variants of manufacturing chain were performed first. Operations, which were considered, include: cold drawing to reduce diameter and harden the material, forging in three operations, heat treatment. The best manufacturing chains were selected on the basis of numerical simulations. Industrial trials were performed at the for the selected cycles and the efficiency of these cycles was evaluated.
PL
Celem pracy jest wspomagane komputerowo projektowanie technologii wytwarzania elementów złącznych ze stali bainitycznych. Badano dwie stale, w tym jedną dla dwóch różnych temperatur końca walcowania. Opracowano modele reologiczne dla tych stali. Te modele zaimplementowano w programie z metody elementów skończonych dla termomechanicznej symulacji procesów kształtowania metali. Szczegółowe cele pracy były dwojakie. Pierwszym celem było wykonanie symulacji różnych wariantów wytwarzania elementów złącznych. Badaniami objęto operacje ciągnienia na zimno w celu zmniejszenia średnicy wsadu i umocnienia materiału, kucia na zimno w trzech etapach oraz obróbki cieplnej. Na podstawie wyników symulacji oceniono efektywność różnych wariantów technologii i wybrano najlepszy wariant technologiczny, dla którego przeprowadzono próby w warunkach przemysłowych.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule oceniono możliwości kucia odkuwek ze stopu CuCr na podstawie analizy różnych wariantów technologicznych. Szczególny nacisk położono na analizę zużycia narzędzi. Obliczenia numeryczne wykonano w programie Forge3 opartym na metodzie elementów skończonych. W obliczeniach wykorzystano dwa modele zużycia narzędzi: model Archarda i model zmęczeniowy. Na podstawie symulacji komputerowych oceniono różne warianty technologiczne pod względem zużycia narzędzi w procesie kucia.
EN
Copper alloys with chromium are widely used for manufacturing of electrodes and electric contacts. Due to their properties, they might find a much wider application, but the technological difficulties associated with metal forming limit these possibilities. In article the possibilities of forging of the CuCr alloy using different technological cycles are presented. The tool wear is particularly emphasized. Numerical calculations were performed in the program Forge3 based on the finite element method. Two die wear models have been used in simulations: Archard model and fatigue model. Estimation of the of tool wear for different technological variants was performed on the basis of simulations.
Modelling techniques, capable of solving various problems occurring in industrial metal forming processes, are used in this paper to simulate the entire chain of material behaviour at various manufacturing stages. Forging of connecting parts made of bainitic steel is investigated as an example. Particular attention is put on the drawing as a key process in designing the properties of the final product. Selected results of numerical simulation and optimization of manufacturing chain composed of drawing, cutting, multi step forging and machining operations is presented and discussed in the paper.
PL
Techniki modelowania dają możliwość rozwiązywania wielu problemów przemysłowych pojawiających się podczas przeróbki plastycznej i zostały użyte w tej pracy do symulacji zachowania się materiału na łańcuchy na różnych etapach procesu przemysłowego. Pokazano badania dotyczące kucia swobodnego elementów łączonych wykonanych ze stali bainitycznej. Szczególną uwagę poświęcono ciągnieniu jako kluczowemu procesowi w opracowywaniu własności wyrobu finalnego. Wybrane wyniki symulacji numerycznej i optymalizacji wytwarzania łańcuchów składających się z procesów ciągnienia, wieloetapowego kucia swobodnego i obróbki skrawaniem pokazano w artykule.
Modelling techniques, capable of solving various problems occurring in industrial metal forming processes, are used in this paper to simulate the influence of the technological parameters in the manufacturing chain on wear of dies. Particular attention is put on the analysis of influence of the drawing parameters on the wear of dies in the subsequent stages. Selected results of numerical simulation of the die wear during particular stages in the manufacturing chain, composed of drawing, cutting, multi step forging and machining, are presented and discussed in the paper. This work is a part of the larger project on evaluation of the possibilities to use bainitic steels for the connecting elements.
PL
Głównym celem niniejszej pracy jest wykorzystanie metody elementów skończonych do symulacji wpływu parametrów cyklu produkcyjnego elementów złącznych na zużycie narzędzi. Szczególny nacisk położono na analizę wpływu stopnia przerobu podczas procesu ciągnienia w ciągadle dzielonym na zużycie matryc w kolejnych etapach produkcji. W publikacji przedstawiono przykładowe wyniki symulacji obrazujące zużycie matryc podczas procesów ciągnienia, wieloetapowego kucia oraz obcinania. Praca ta stanowi uzupełnienie wcześniej prowadzonych badań nad możliwościami wykorzystania stali bainitycznych produkcji elementów złącznych.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A review of the developed numerical models for simulation of the bulk metal forming processes that take into account influence of the strain path change on material flow is presented in this paper. The strain patch change effect influences many crucial properties of the deformed material i.e. leads to increase in ductility. That provides a possibility of forming materials, which are difficult to form in a conventional manner. In recent years a lot of experimental and numerical research have been done on development of these new non-conventional bulk forming processes. The main advantages and limitations of the modified forging, extrusion and rolling processes are summarized and presented in this work. Difficulties in development of the complex rheological model that takes in to account both thermal and structural changes in the deformed material are also discussed.
PL
Przez kilka ostatnich lat wiele pracy zostało włożone od strony eksperymentalnej oraz modelowania numerycznego w opracowywanie niekonwencjonalnych procesów plastycznego kształtowania metali.Efekt zmiany drogi odkształcenia wpływa na wiele istotnych własności materiałowych np. wzrost plastyczności. To z kolei umożliwia odkształcanie materiałów trudno odkształcalnych. Zalety oraz wady procesów kucia, wyciskania oraz walcowania z dodatkową zmianą drogi odkształcenia są dyskutowane w ramach niniejszej pracy w oparciu o wyniki symulacji numerycznej. Możliwość uwzględnienia w modelu MES wpływu efektów cieplnych oraz strukturalnych na makroskopowe zachowanie się materiału jest również omówione w niniejszej pracy.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Memory of a stochastic process implies its predictability, understood as a possibility to gain information on the future above the random guess level. Here we search for memory in the mining-induced seismic process (MIS), that is, a process induced or triggered by mining operations. Long memory is investigated by means of the Hurst rescaled range analysis, and the autocorrelation function estimate is used to test for short memory. Both methods are complemented with result uncertainty analyses based on different resampling techniques. The analyzed data comprise event series from Rudna copper mine in Poland. The studies show that the interevent time and interevent distance processes have both long and short memory. MIS occurrences and locations are internally interrelated. Internal relations among the sizes of MIS events are apparently weaker than those of other two studied parameterizations and are limited to long term interactions.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Forged products made of copper-chromium alloys are considered in the paper. Analysis of possibilities of manufacturing of these products is the main objective of the work. Two technological variants are considered. The first is com-posed of casting, hot extrusion, cooling, heating to the temperature between 800-900°C, hot forging, cooling, saturation annealing and ageing. It is proved in earlier publications that this technology allows to obtain required properties of products, but it is expensive. Therefore, in the present paper the proposition of substituting the final heat treatment by additional cold forging is considered. Simulations of the manufacturing process for four different products were performed using finite element software FORGE 3. Results of numerical simulations, including the distribution of hardness in the volume of the forgings, are presented in the paper. Implementation of additional cold forging allowed to obtain the required hardness, comparable to that obtained after heat treatment, for some of the forgings.
PL
Celem pracy była analiza możliwości kucia produkcji odkuwek o różnych kształtach z miedzi chromowej z zastosowa-niem nowej technologii kucia. Rozważono dwa warianty technologiczne. Pierwszy składa się z odlewania, chłodzenia, nagrzewania do temperatury z przedziału 800-900°C, kucia na gorąco, chłodzenia, przesycania i starzenia. We wcześniejszych pracach wykazano, że ten wariant pozwala uzyskać wymagane własności wyrobu, ale jest kosztowny. W niniejszej pracy zaproponowano alternatywny proces polegający na zastąpieniu obróbki cieplnej dodatkowym dokuwaniem na zimno. Obliczenia numeryczne dla czterech odkuwek zostały przeprowadzone programem Forge3 opartym na metodzie elementów skończonych. W artykule przedstawiono wyniki symulacji obejmujące także rozkłady twardości w objętości odkuwek. Wprowadzenie dodatkowego odkształcenia na zimno pozwoliło dla niektórych odkuwek uzyskać wymaganą twardość porównywalną z otrzymaną po kuciu na gorąco z dodatkową obróbką cieplną.
Stosowane dotychczas metody identyfikacji rozkładu prawdopodobieństwa przepływów maksymalnych w roku są w IMGW zastępowane metodą nazywaną metodą alternatywy zdarzeń. W prezentowanej pracy metoda ta została szczegółowo omówiona z punktu widzenia jej poprawności i porównana z metodami dotychczas w Polsce stosowanymi.
EN
Methods of identification of probability distribution of the maximum flow values in the year are being replaced by the Institute of Meteorology and Water Management with the so-called method of alternative of events. The article describes this method in details from the point of view of its correctness and compares it with methods used in Poland up to now.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W niniejszym artykule omówiono zjawisko okresowości zmian przepływu w zlewni rzeki Raby. Przeprowadzona analiza dotyczyła cykliczności przepływu w cieku głównym i na jego dopływach, a dokonana została na podstawie szeregów czasowych średnich miesięcznych przepływów obliczonych dla 16 przekrojów wodowskazowych badanej zlewni. Za pomocą analizy spektralnej Fouriera wykryto wiele cykli, wśród których dominujący okazał się cykl 12-miesięczny. Nie był on jednak istotny w kilku przypadkach, co mogło być spowodowane antropopresją. Spośród pozostałych cykli niewątpliwe wydają się tylko cykle ok. 6- i 15-miesięczne.
EN
This article presents an overview of issues concerning the cyclical nature of flow in the Raba river catchment. The analysis was based on series of mean monthly flows at 16 gauging stations in that catchment. By means of Fourier analysis, many cycles were found, of which the 12-month cycle turned out to prevail. However, for a few stations, that cycle was not significant, which mighty be caused by anthropogenic influence. Out of other significant cycles, only 6- and 15-month cycles seem to be unquestionable.
Applying the methodology described in Strupczewski et al. (2005a; this issue), the performance of various parsimonious models combined with three estima-tion methods versus Flood Parent Distributions is comparatively assessed by simulation experiments. Moments (MOM), L-moments (LMM) and maximum likelihood (MLM) are used as alternative methods. Five four-parameter Specific Wakeby Distributions (SWaD) are employed to serve as Flood Parent Distributions and forty Distribution/Estimation (D/E) procedures are included in respect to the estimation of upper quantiles. The relative bias (RB), relative root mean square error (RRMSE) and reliability of procedures are used for the assessment of the relative performance of alternative procedures. Parsimonious two-parameter models generally perform better for hydrological sample sizes than their three-parameter counterparts with respect to RRMSE. How-ever, the best performing procedures differ for various SWaDs. As far as estimation methods are concerned, MOM usually produces the smallest values of both RB and RRMSE of upper quantiles for all competing methods. The second place in rank is occupied by LMM, whereas, MLM produces usually the highest values. Considerable influence of sampling bias on the value of the total bias has been ascertained. The improper choice of a model fitted to SWaD samples causes that the reliability of some three-parameter parsimonious D/E procedures does not always rise with the sample size. Also odd is that True model does not always give one hundred percent reliability for very large samples, as it should. This means that estimating algorithms still require improvements.
Applying the methodology described in Strupczewski et al. (2005a; this is-sue), the performance of various parsimonious models combined with three estimation methods versus Flood Parent Distributions is comparatively assessed by simulation experiments. Moments (MOM), L-moments (LMM) and maximum likelihood (MLM) are used as alternative methods. Five four-parameter Specific Wakeby Distributions (SWaD) are employed to serve as Flood Parent Distributions and forty Distribution/Estimation (D/E) procedures are included in respect to the estimation of upper quantiles. The relative bias (RB), relative root mean square error (RRMSE) and reliability of procedures are used for the assessment of the relative performance of alternative procedures. Parsimonious two-parameter models generally perform better for hydrological sample sizes than their three-parameter counterparts with respect to RRMSE. How-ever, the best performing procedures differ for various SWaDs. As far as estimation methods are concerned, MOM usually produces the smallest values of both RB and RRMSE of upper quantiles for all competing methods. The second place in rank is occupied by LMM, whereas, MLM produces usually the highest values. Considerable influence of sampling bias on the value of the total bias has been ascertained. The improper choice of a model fitted to SWaD samples causes that the reli-ability of some three-parameter parsimonious D/E procedures does not always rise with the sample size. Also odd is that True model does not always give one hundred percent reliability for very large samples, as it should. This means that estimating algorithms still require improvements.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Korzystając z rzeczywistych danych rocznych przepływów maksymalnych niektórych rzek Polski, dokonano porównania nieparametrycznej (z jądrem Gaussa) i parametrycznej metody estymacji funkcji rozkładu prawdopodobieństwa (rozkład Pearsona, typ III). W większości przypadków metoda nieparametryczna daje dwumodalny obraz rozkładu. Obliczone "nieparametryczne" kwantyle rzędu 1% i 0,5% są na ogół wyższe od swoich "parametrycznych" odpowiedników.
EN
Using yearly maximum discharge series on main rivers in Poland, a comparison was made of nonparametric (with the gaussian kernel) and parametric (Pearson III type) method of probability distribution estimation. In most cases, the nonparametric approach showed bimodality of yearly flow distribution. It was also found that the calculated nonparametric upper 1% and 0,5% ąuantiles were in general higher that their parametric counterparts.
Przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych za pomocą jednostki MaxStram, których celem byto określenie warunków obróbki cieplno-plastycznej, prowadzących do otrzymania struktur ultradrobnoziarnistych w próbkach z miedzi i stopów aluminium, próbki miedziane odkształcano na zimno, stopniując odkształcenie skumulowane, zaś stopy aluminium odkształcano przy temperaturze w przedziale 200 --300°C, w wyniku zastosowanych schematów obróbki plastycznej rozdrobniono ziarno w tych materiałach do wartości poniżej 1 (am, co odpowiada wielkości ziarna osiąganej za pomocą innych metod rozdrabniania struktury, wykorzystujących efekt strukturalny wynikający z zastosowania bardzo dużych odkształceń plastycznych, zmiany mikrostruktury podczas odkształcenia za pomocą jednostki MAXStram interpretowano na podstawie modelu płynięcia plastycznego na bazie metody elementów skończonych.
EN
In the paper results and conditions of deformation experiments conducted on the MaxStrain system. The aim of the plastic deformation experiments was achieving ultrafine grained structure in the cooper and aluminium alloys samples. Cooper samples were subjected to cold deformation while the aluminium samples at the temperature range 200 - 300°C. Grain size reduction below 1 jam was achieved. This is comparable with the other methods based on plastic deformation processes. Computer simulations of the deformation process using plastic flow model were made by FEM methods.
W artykule przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych za pomoca jednostki MAXStrain, których celem było określenie warunków obróbki cieplno-plastycznej prowadzących do otrzymania struktur ultradrobno ziarnistych w próbkach z miedzi i stopów aluminium. Próbki miedziane odkształcono przy temperaturze w przedziale 200-300st.C. W wyniku zastosowanych schematów obróbki plastycznej rozdrobniono ziarno w tych materiałach do wartości poniżej 1 um, co odpowiada wielkości ziarna osiąganej za pomocą innych metod rozdrabniania struktury, wykorzystujących efekt strukturalny wynikający z zastosowania bardzo dużych odkształceń plastycznych. Zmiany mikrostruktury podczas odkształcenia za pomocą jednostki MAXStrain interpretowano w oparciu o model płynięcia plastycznego na bazie metody elementów skończonych.
EN
In the paper, the deformation experiments conducted on the MaxStrain system aimed at achieving ultra - fine grained structure in selected metals and alloys are described. The microstructure and hardness of the sampies deformed employing MaxStrain system are comparable to the ones obtained in the sampies deformed using equal - channel angolar pressing. However, the MaxStrain methodology is more flexible compared to the other methods of plastic working in terms of the deformation parameters. Also, MaxStrain system allows sophisticated heat treatment operations to be applied during and after the deformation sequence. Computer symulation made in comercial program by FEM method. In computation used elasto-visco-plastic law.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Identification of probability distributions of maximum discharges at fifty cross-sections on Polish rivers is presented in the paper. Three distributions: log-normal, Pearson type III and Gumbel were taken into consideration. Their parameters were estimated by two methods: method of moments and maximum likelihood method. Traditional Kolmogorov-Smirnov goodness-of-fit test did not reject any of the proposed distributions, independently of estimation method. The modified Kolmogorov-Smirnov goodness-of-fit rejected only a few distributions. It appears that it is not much sharper. In this case two-sted selection was assumed. First of all method of moments was accepted, because it is more sensitive (in the range of high values) than the maximum likelihood method. Next that distribution was selected (from among the existing candidates) whose test statistic λ had the least value. The results were illustrated on the map of Poland. It turned out that certain homogeneous areas of distributions appeared. The area of the Vistula river basin except its downstream part is dominated by log-normal distribution while Gamma distribution prevails on the Oder basin and northern part of the country. This conclusion is encouraging, not enough however to be the base of further generalizations and resulting applications. However, it does not give good enough basis for more general conclusions and practical application.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.