Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical modeling of bulk metal forming processes with induced strain patch change

Madej Ł., Węglarczyk S., Grosman F.

Computer Methods in Materials Science

|

2009

|

Vol. 9, No. 2

234-240

EN

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.

2

Concurrent and upscaling methods in multi scale modelling - case studies

Madej Ł., Mrozek A., Kuś W., Burczyński T., Pietrzyk M.

Computer Methods in Materials Science

|

2008

|

Vol. 8, No. 1

1-15

EN

Selected examples of applications of multi scale modeling in various areas of mechanics and materials science are presented in the paper. Advantages and disadvantages of these approaches are shown. Based on the literature review a classification of multi scale methods into two groups was pointed out. The first is upscaling group based on representative volume element. The second is concurrent group, where the method used to describe the fine scale is usually applied to a part of the whole domain of the solution. Detailed discussion of these two groups is based on the multi scale models developed by the Authors. The concurrent model is based on the combination of the molecular dynamic with the boundary element method and is applied to simulation of material failure. The upscaling model is called CAFE and is based on the combination of the cellular automata with the finite element method. Applications of this model to prediction strain localization in materials subjected to plastic deformation are also demonstrated in the paper.

PL

W pracy zaprezentowano dynamicznie rozwijające się nowe metody obliczeniowe do analizy wieloskalowej, umożliwiające opis zjawisk zachodzących w materiale, niemożliwych do przewidywania tradycyjnymi metodami modelowania. Dokonano klasyfikacji metod na dwie grupy różniące się sposobem podejścia do symulacji w różnych skalach oraz do interakcji między nimi. Pierwsza z nich to grupa metod hierarchicznych, która bazuje na reprezentatywnym elemencie objętości. Druga grupa to metody symulujące dane zjawisko w całej lub w części objętości badanego materiału równocześnie w kilku skalach. Przyjęto nazywać je metodami hybrydowymi odzwierciedlając współbieżne prowadzenie obliczeń różnymi metodami w przeciwieństwie do metod hierarchicznych, gdzie obliczenia prowadzone są w reprezentacyjnych elementach objętości. Opisano interesujące modele bazujące na połączeniu metod analizy mikro np. Automatów Komórkowych (ang. CA), Monte Carlo (ang. MC) czy Dynamiki Molekularnej (ang. MD) z metodami analizy makro np. Metodą Elementów Skończonych (ang. FE) czy też Metodą Elementów Brzegowych (ang. BE). Przykłady tworzenia i zastosowania modeli hierarchicznych i hybrydowych w zastosowaniu do symulacji zjawisk zachodzących w materiale podczas odkształcania przedstawiono bazując na połączeniu metod CA i FE oraz MD i BE.

3

Possibility to include in numerical simulation stochastic and discontinuous phenomena occuring in material

Madej L., Paul H., Hodgson P., Pietrzyk M.

Computer Methods in Materials Science

|

2007

|

Vol. 7, No. 1

12-167

EN

Simulation of materials processing has to face new difficulties regarding proper description of various discontinuous and stochastic phenomena occurring in materials. Commonly used rheological models based on differential equations treat material as continuum and are unable to describe properly several important phenomena. That is the reason for ongoing search for alternative models, which can account for non-continuous structure of the materials and for the fact, that various phenomena in the materials occur in different scales from nano to mezo. Accounting for the stochastic character of some phenomena is an additional challenge. One of the solutions may be the coupled Cellular Automata (CA) – Finite Element (FE) multi scale model. A detailed discussion about the advantages given by the developed multi scale CAFE model for strain localization phenomena in contrast to capabilities provided by the conventional FE approaches is a subject of this work. Results obtained from the CAFE model are supported by the experimental observations showing influence of many discontinuities existing in the real material on macroscopic response. An immense capabilities of the CAFE approach in comparison to limitations of the FE method for modeling of real material behavior is are shown this work as well.

PL

Stochastyczny charakter procesu lokalizacji odkształcenia analizowany w oparciu o model analizy wieloskalowej CAFE przedstawiony jest w niniejszej pracy. Konwencjonalne modele numeryczne bazujące na równaniach różniczkowych nie są w stanie opisać zjawisk o charakterze stochastycznym, z kolei model CAFE jest pozbawiony takiego ograniczenia. W pracy omówiono zmienne wewnętrzne zdefiniowane w przestrzeniach automatów komórkowych związane ze stochastyczną odpowiedzią modelu. Zdefiniowane zmienne wewnętrzne bezpośrednio wpływają na stworzone reguły przejścia opisujące propagacje mikro pasm i pasm ścinania. Zalety proponowanego rozwiązania są poddane dyskusji i porównane z wynikami przeprowadzonych badań doświadczalnych.