Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Computational Methods of the Identification of Chaboche Isotropic-Kinematic Hardening Model Parameters Derived from the Cyclic Loading Tests

Wójcik Marta, Gontarz Andrzej, Skrzat Andrzej, Winiarski Grzegorz

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no 1

61--75

EN

The Chaboche-Lemaitre combined isotropic-kinematic hardening model (CKIH) gives an overall information about the material behaviour under cyclic loading. The identification of hardening parameters is a difficult and time-consuming problem. The procedure of the parameters identification using the experimental hysteresis curve obtained in a cyclic loading test under strain control is presented in details here for a S235JR construction steel. The last stabilized cycle extracted from the hysteresis curve is required for the identification of hardening parameters. The model with three backstresses is tested here. The optimization algorithm is also used for the improvement of the agreement between experimental and numerical data. In order to include some uncertainty of experiment and the identification procedure, the authorial algorithm written on the basis of the fuzzy logic soft-computing method is applied here. The results obtained show that the identification procedure presented in this paper ensures the good agreement between the experimental tests and numerical calculations. The correct selection of parameters associated with the hardening is essential for the right description of material behaviour subject to loading in different engineering problems, including in metal forming processes.

2

Numerical simulation of the roll levelling of dp1000 steel using a nonlinear combined hardening material model

Silvestre E., Saenz de Argandona E., Galdos L., Mendiguren J.

Computer Methods in Materials Science

|

2015

|

Vol. 15, No.1

44--50

EN

The roll levelling is a forming process used to remove the residual stresses and imperfections of metal strips by means of plastic deformations. During the process the metal sheet is subjected to cyclic tension-compression deformations leading to a flat product. The process is especially important to avoid final geometrical errors when coils are cold formed or when thick plates are cut by laser. In the last years, and due to the appearance of high strength materials such as Ultra High Strength Stee/s, machine design engineers are demanding a reliable too/ for the dimensioning of the levelling facilities. In response to this demand, finite element analysis is becoming an important technique able to lead engineers towards facilities optimization through a deeper understanding of the process. Nevertheless, the most commonly used mate¬rial models, isotropic hardening models, are not able to reproduce the material's Bauschinger effect and the final numerical results are not accurate enough. In the present paper, the roll levelling simulation of a DP 1000 steel is performed using a combined isotropic-kinematic hardening formulation, firstly introduced by Armstrong and Frederick and subsequently modified by Chaboche. For material parameters' identification tension-compression tests and shear-tests have been realized and compared. Finally, the influence of the material model in the numerical results is analyzed by comparing a pure isotropic model and a combined Chaboche hardening model.

PL

Walcowanie prostujące jest procesem odkształcania stosowanym do usuwania naprężeń szczątkowych i niedoskonałości pasma po walcowaniu, wykorzystującym odkształcenia plastyczne. Podczas procesu blacha jest poddawana cyklicznym odkształceniom rozciągająco-ściskającym, prowadzącym do otrzymania produktu płaskiego. Proces jest szczególnie istotny, gdy w ostatnim etapie produkcji blacha jest zwijana lub, jak w przypadku blach grubych, stosowane jest cięcie laserowe, gdyż pozwala uniknąć błędów kształtu. W ciągu ostatnich lat, ze względu na coraz szersze wykorzystywanie materiałów o wysokich własnościach wytrzymałościowych, takich jak stale typu UHSS, przed konstruktorami maszyn pojawiają się zadania projektowania niezawodnych i precyzyjnych narzędzi do walcowania prostującego. Numeryczna analiza procesu, wykorzystująca modelowanie metodą elementów skończonych, stała się ważną techniką, pozwalającą inżynierom na optymalizację tego procesu poprzez jego lepsze, głębsze zrozumienie. Niemniej klasyczne modele umocnienia materiału, modele izotropowe, nie oddają efektu Bauschingera obserwowanego w trakcie walcowania prostującego, przez co ilościowe wyniki obliczeń nie są wystarczająco dokładne. W niniejszej pracy, przeprowadzono symulację procesu walcowania prostującego dla stali DP100 wykorzystując izotropowy, kinematyczny model umocnienia materiału, wprowadzony po raz pierwszy przez Armstronga i Fredericka, a następnie zmodyfikowany przez Chaboche'a. Identyfikację parametrów modelu przeprowadzono na podstawie wyników testów rozciągania i ściskania oraz prób ścinania. Ponadto w pracy zbadano wpływ modelu materiału w obliczeniach numerycznych porównując wyniki otrzymane dla czystego modelu izotropowego modelu Chaboche'a umocnienia materiału.

3

Constitutive modelling effect on the numerical prediction of springback due to a stretch-bending test applied on titanium T40 alloy

Maati A., Tabourot L., Balland P., Ouakdi E. H., Vautrot M., Ksiksi N.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. 15, no. 4

836--846

EN

Nowadays, numerical simulation by finite element analysis is an essential tool that allows performing virtually sheet metal forming processes, and therefore to reproduce various phenomena such as springback (SB) and necking that are generated by plastic deformation. However, the quality of the model used to represent the mechanical behaviour is a determining factor for the realism of numerical simulations. To perform well, the model must reproduce all the properties of the material such as the anisotropy and the strain hardening induced by plastic deformation. The main purpose of this work is to show, by means of numerical simulations, the influence of constitutive modelling on the prediction of the degree of SB in the case of a stretch bending test. Tests have been carried out on titanium sheets which have a wide range of applications for high tech industries because of specific mechanical and physical properties. At the same time, we have investigated the dependence of some process parameters such as the clamping force on SB. In order to prove the accuracy and reliability of the proposed finite element model, experimental data were used to compare with the numerical results.

4

Rolling contact fatigue life for elastic linear kinematic-hardening plastic material

Warda B.

Tribologia

|

2013

|

nr 3

177--186

EN

To predict the fatigue life of rolling bearings, it is necessary to know the pressure distribution in the contacts of mating elements. The assumption of an appropriate material model in the calculation of the pressure distribution has a significant effect on the value of predicted fatigue life. This paper presents the results of the predicted fatigue life calculations for a radial cylindrical roller bearing, obtained using an algorithm which allows one to perform calculations for materials with different stress-strain curves, as well as to take into account the roller chamfers. It has been shown that the assumption of elastic linear kinematic-hardening plastic (ELKP) behaviour of the bearing material, and taking into account the shape of roller chamfers allows one to obtain a fatigue life calculation results, which are consistent with the results of experiments.

PL

Do prognozowania trwałości zmęczeniowej łożysk tocznych konieczna jest znajomość rozkładów nacisków w stykach współpracujących elementów. Przyjęcie właściwego modelu materiałowego podczas obliczeń rozkładów nacisków ma istotny wpływ na wartość prognozowanej trwałości. W artykule przedstawiono wyniki obliczeń prognozowanej trwałości zmęczeniowej promieniowego łożyska walcowego, otrzymane za pomocą algorytmu pozwalającego na wykonanie obliczeń dla różnych krzywych materiałowych, a także na uwzględnienie sfazowań czół wałeczków. Obliczenia trwałości zmęczeniowej przeprowadzono dla wałeczków o tworzących prostoliniowych oraz wałeczków, dla których zastosowano dwa rodzaje korekcji tworzących: korekcję cięciwowo-łukową (ZB) i korekcję logarytmiczną modyfikowaną. Rozpatrzono dwa modele materiałowe: sprężysto-idealnie plastyczny model materiału oraz model sprężysto-plastyczny z kinematycznym wzmocnieniem liniowym. Wyniki obliczeń prognozowanej trwałości zmęczeniowej dla obydwu modeli materiałowych i różnych rodzajów korekcji przedstawiono w funkcji parametru gęstości siatki przedziałów dyskretnych przyjętej podczas obliczeń rozkładów nacisków w stykach wałeczków z bieżniami łożyska. Prognozowaną trwałość łożyska walcowego z wałeczkami bez korekcji i z korekcją ZB porównano z wynikami badań eksperymentalnych przeprowadzonych przez Waligórę. Wykazano, że zastosowanie modelu sprężysto-plastycznego z kinematycznym wzmocnieniem liniowym przy jednoczesnym uwzględnieniu kształtu sfazowań wałeczków umożliwia otrzymanie wyników obliczeń trwałości zmęczeniowej, które są zgodne z wynikami doświadczeń. Przyjęcie takiego założenia ma szczególne znaczenie w przypadku obliczeń trwałości zmęczeniowej elementów tocznych o prostoliniowych tworzących.

5

Interpretation of isotropic and kinematic hardening of materials

Grzywiński M., Kowalik M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2009

|

Z. 15 (165)

81-85

EN

The purpose of the paper is to discuss the hardening problems in materials. Kinematic and isotropic hardening are considered. The paper has a review character.

PL

W pracy przedyskutowano problemy wzmocnienia materiałów. Analizowano zarówno wzmocnienie kinematyczne, jak i izotropowe. Praca ma charakter przeglądowy.

6

Mathematical analysis of thermoplasticity with linear kinematic hardening

Chełmiński K., Racke R.

Journal of Applied Analysis

|

2006

|

Vol. 12, nr 1

37-57

EN

We study thermoplasticity with the Prandtl-Reuss flow rule and with a linear evolution equation for the kinematic hardening. The yield function associated with the system under consideration depends explicitly on the temperature. To have a control on the temperature, we slightly modify the heat equation and prove that an approximation process, based on the Yosida approximation, converges to a global in time solution of the (modified) system of thermoplasticity.

7

Modelling of isotropic and kinematic hardening in porous materials

Pokorska I.

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2004

|

Z. 10 (158)

143-156

8

Some analytical properties of the multidimensional continuous Mróz model of plasticity

Brokate M., Krejci P., Rachinskij D.

Control and Cybernetics

|

1998

|

Vol. 27, no 2

199-215

EN

We study the geometrical structure of memory induced by the continuous multidimensional Mróz model of plasticity. The results are used for proving the thermodynamic consistency of the model and composition and inversion formulas for input - memory state - output operators. We also show an example of nonuniqueness of solutions to a simple initial value problem involving the Mróz operator.