Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelowanie procesu spiekania materiałów dwufazowych metodą elementów dyskretnych

Chmielewski M., Kaliński D.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

R. 57, nr 9

599-603

PL

W niniejszym artykule zostały przedstawione nowe wyniki modelowania procesu spiekania metodą elementów dyskretnych. W sformułowaniu teoretycznym dla części sprężystej zastosowano model kontaktu Hertza w celu lepszego odwzorowania oddziaływania elementów kulistych w trakcie prasowania. Sformułowanie i implementację modelu rozszerzono na przypadek spiekania materiałów dwufazowych. Na podstawie badań literaturowych wyznaczono parametry materiałowe procesu, które zostały następnie zweryfikowane za pomocą wyników eksperymentalnych. Wyniki numeryczne ewolucji gęstości próbki porównano z wynikami doświadczalnymi otrzymując dużą zgodność.

EN

This paper presents numerical new results of discrete element modelling of powder sintering. The Hertz contact model was used for the elastic part of the sintering model in order to better represent elastic deformation of spherical particles under pressure. The formulation and implementation of the model has been extended on sintering under pressure of two-phase materials. The model parameters have been determined from the data available in the literature and verified using experimental results. Comparison of numerical and experimental results showing the evolution of relative density during sintering shows a good agreement.

2

Zastosowanie MES do wyznaczenia funkcji naprężenia uplastyczniającego materiałów dwufazowych. Część I: Charakterystyka modelu

Pietrzyk M., Kuziak R.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 4

799-805

PL

Przedstawione badania skupiają się na analizie błędu, jaki jest popełniany przez zastosowanie reguły mieszanin do obliczeń naprężenia uplastyczniającego materiału dwufazowego. Zasadniczym celem badan było opracowanie modelu na bazie metody elementów skończonych, w którym poszczególne elementy reprezentują pojedyncze ziarna. Jako przykład dla wstępnej oceny zagadnienia wybrano hipotetyczny materiał dwufazowy, o zadanej różnicy własności faz. Umownie nazwano fazę miękką - fazą 1 i fazę twardą - fazą 2, mając w perspektywie zastosowanie modelu dla stali, w której fazą 1 będzie ferryt, a fazą 2 austenit. Aby ocenić wpływ wielkości ziarna i rozkładu objętościowego faz na ich umacnianie zastosowano różne metody wyboru, do której fazy dane ziarno przydzielić. W pracy przedstawiono model na bazie metody elementów skończonych, w którym poszczególne elementy były stochastycznie przypisywane fazom miękkiej i twardej. Wykonano symulacje odkształcenia dla hipotetycznego materiału, w którym różnica własności faz była dwukrotna. Przeprowadzone testy numeryczne wykazały, że opracowany program jest użytecznym narzędziem do badania zachowania się materiału dwufazowego dla różnych morfologii faz. Możliwa jest analiza dla różnych wielkości ziarna faz oraz dla ich stochastycznego lub uporządkowanego rozkładu. Wyniki symulacji pozwoliły na stwierdzenie, że reguła mieszanin nie daje w pełni dokładnych wyników obliczeń naprężenia uplastyczniającego. W rzeczywistym procesie faza miękka przejmuje większą część odkształcenia i, w konsekwencji, bardziej się umacnia. Tego nie oddaje reguła mieszanin i dlatego naprężenia obliczone zgodnie z tą regułą są nieco wyższe od wyznaczonych metodą elementów skończonych dla materiału dwufazowego. Różnice między dwoma metodami są większe w przypadku ułamków objętości obydwu faz bliskich 0,5 i dla większego ziarna. W materiale dwufazowym o dużej różnicy własności występują znaczne lokalizacje odkształceń. Odkształcenia kumulują się w obszarach, w których przeważa faza miękka.

EN

The paper deals with the analysis of an error associated with using the rule of mixtures to the calculation of flow stress of the two-phase material. The main aim of the research work was to develop FEM-based model in which particular elements represent single grains. A hypothetical two-phase (composed of the phase 1 and 2) material was selected for the initial assessment of the problem characterised by a defined difference in properties: phase 1 was "soft' and phase 2 was "hard". Two methods of grains allocation to particular phase were used to calculate the effect of the grain size and volume distribution on the hardening behaviour of both phases. In the paper, a FEM-based model was presented in which particular elements were ascribed stochastically to "soft" and "hard" phase. Simulations of the deformation of hypothetical material in which the mechanical properties of the hard phase differed from these for the soft phase by a factor 2 were conducted. Numerical tests have shown that the developed program is a useful tool for the analysis of the deformation behaviour of two-phase material characterized by a diversified morphology. The program is capable of analysing the effect of different grain size and stochastic and ordered grain arrangement on the flow stress of the two-phase material. The calculations allowed the conclusion that the mixtures rule overestimates the value of the flow stress of two-phase material compared to the FEM prediction. This is connected to the fact that in the real process the soft phase takes over more deformation than the hard one, and as a result undergoes more hardening. This effect is not reflected by the rule of mixtures. The greatest differences in the results obtained by both methods appear when the volume fractions of phases are close to 0.5. A tendency to flow localization in a material characterized by a substantial difference in mechanical properties is predicted by the FEM-based model. The flow localization occurs in the regions in which the volume fraction of a soft phase is greater than that of the hard one.

3

Analysis of the orientation difference distribution function in the two-phase material using model functions

Litawa G., Jura J., Góral A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 2

349-357

EN

Model representation of the texture in two-phase material was concerned in the paper. The orientation distribution function (ODF) can be interpreted as the superposition of Gauss-type distributions in the surroundings of preferred orientations. These model functions describe the main texture components with their parameters: volume fractions and scattering widths. There exists a mathematical relation between the ODF and the orientation difference distribution function (ODDF). The ODDF can be analysed by relating its components and their parameters to the ODF component parameters. Such analysis of the ODDF demonstrates its statistical features, provided the ODF characteristics are known. Relations between ODF and the ODDF component parameters was determined and discussed in this work.

PL

W pracy rozważano modelowe przedstawienie tekstury w materiale dwufazowym. Funkcja rozkładu orientacji (FRO) może być przedstawiona w postaci superpozycji rozkładów typu Gaussa wokół wyróżnionych orientacji. Takie modelowe funkcje opisują główne składowe tekstury przy pomocy parametrów, którymi są udziały objętościowe i szerokości rozmycia wokół wyróżnionych orientacji. Pomiedzy FRO i funkcją rozkładu różnic orientacji (FRRO) istnieje matematyczna zależność. Na jej podstawie można analizować związek pomiędzy składowymi FRRO oraz FRO. Taka analiza - przy założeniu, że znana jest FRO – pozwala poznać właściwości FRRO.

4

On the reduction of constants in plane elasticity with eigenstrains

Jasiuk I., Boccara S. D.

Archives of Mechanics

|

2002

|

Vol. 54, nr 5-6

425-437

EN

In this paper the reduced parameter dependence in linear plane elasticity with eigenstrains (transformation strains) is studied. The focus is on simply connected inhomogeneous materials and two-phase materials with perfectly bonded interfaces. In the analysis we rely on the result of Cherkaev, Lurie and Milton (Proc. Roy. Soc. Lond. A 438, 519-529, 1992), and we show that the stress field is invariant under a shift in area bulk and shear compliances, if the eigenstrains obey certain conditions. The analysis can be extended to multiply connected inhomogeneous materials and materials with slipping interfaces.

5

Macroscopic stress-strain analysis of two-phase metal-matrix materials.

Kosec B., Kosel F.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 4

770-773

EN

The basic aim of our study was to design a physical model of a two-phase metal-matrix material which should be suitable both for computational simulation as well as for experimental verification of computations. To stimulate the matrix flow around the inclusions of the secondary phase, two different models have been designed; one was designed for deformations by tensile tests, and the other for more complex deformations due to the rolling process.