Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Investigation of acoustic-plastic constitutive modeling based on Johnson-Cook model and numerical simulation application

Wang Xingxing, Qi Zhenchao, Chen Wenliang

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 2

605--620

EN

In this paper, a modified acoustic-plastic Johnson–Cook model for Ti–45Nb alloy was established, which can be used to reveal the metallic deformation behavior under ultrasonic vibration-assisted (TUV) forming. First, the experiments of traditional compression and TUV compression were carried out, the influence of vibration amplitude on yield strength, strain hardening coefficient and index, and strain rate hardening coefficient. The yield strength reduction is caused by the acoustic softening effect. The yield strength and strain hardening coefficient present a negative correlation with amplitude increase, the strain hardening index and strain rate hardening coefficient present a positive correlation with amplitude increase. Further, the accuracy of the developed constitutive model was quantitatively identified, the relative coefficient is as high as 0.954, the mean absolute percentage error less than 5.42%. On this basis, a user-defined subroutine was developed to implement the numerical simulation of the TUV forming processes using the finite element method, the results of numerical simulation and experiment are in good agreement, and prediction accuracy is as high as 95.25%. Therefore, the developed constitutive model can be well revealed the material deformation behavior and provides an application guide.

2

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

Löschner P., Jarosz K.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2018

|

z. 109

57--64

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.

XX

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.

3

Analiza za pomocą MES wpływu zużycia ostrza na temperaturę skrawania

Znojkiewicz N., Madajewski M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2017

|

z. 89 [295], nr 4

573--583

PL

W artykule przedstawiono analizę metodą elementów skończonych wpływu stopnia zużycia powierzchni przyłożenia na temperaturę procesu, a także model formowania wióra. Symulację prowadzono dla modelu Johnsona-Cooka. Do analizy wybrano dwie płytki skrawające. Ostrza były zamodelowane jako bryły idealnie sztywne, dlatego nie definiowano dla nich opisu zachowania materiału w zakresie występowania odkształceń plastycznych. Badanie każdego z ostrzy zostało przeprowadzone dla stanów zużycia wynoszących VBB = 0,25 mm, VBB = 0,40 mm i dla przypadku nowego ostrza. Podczas symulacji ostrza zostały poddane operacji toczenia ortogonalnego. Przedmiot obrabiany jest definiowany jako warstwa wióra powierzchni nieobrobionej oraz powierzchni obrobionej. Wszystkie wartości temperatury zostały zapisane dla czasu symulacji t = 1,0 ms. W wyniku analizy zmierzono maksymalną wartość temperatury na przedmiocie obrabianym i na ostrzu. Dodatkowo, w analizie temperatury przyjęto arbitralne punkty referencyjne dla przedmiotu obrabianego i ostrza. Zamieszczono także wyniki symulacji dla zmiennej HFL, przedstawiającej gęstość strumienia ciepła i przedstawiono rozkłady pól temperatury.

EN

This paper presents the finite element analysis of the influence of tool wear on the process temperature and on chip formation model behavior. The simulation was conducted for the Johnson--Cook constitutive model. Two cutting inserts were selected for the analysis. In the FE simulation the tool was modeled as a perfectly rigid body, therefore the stress-strain analysis was excluded from its domain. The simulations were carried out for the tool with wear VBB = 0.25 mm, VBB = 0.40 mm and for a new insert geometry. In the simulation, inserts were subjected to an orthogonal turning. The workpiece is defined as a chip layer, as well as non-machined and machined surface. All temperature values were recorded for the simulation time t = 1.0 ms. The maximum temperature values on the workpiece and the tool were measured. In addition, arbitrary reference points for the workpiece and cutting edge were taken into account in the temperature analysis. The simulation results of variable heat flux (HFL) density distribution and the distribution of temperature fields are also presented.