Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wieloskalowe modelowanie procesu kucia odkuwek ze stopu CuCr

Madej Ł.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2009

|

R. 54, nr 11

754-758

PL

Opracowanie i wdrożenie technologii kucia odkuwek ze stopów CuCr jest tematem badań naukowych podejmowanych ostatnio w wielu ośrodkach. Numeryczna symulacja odgrywa w tych badaniach ważną rolę. Warunkiem wykonania symulacji poprawnie odzwierciedlającej rzeczywisty proces kucia jest opracowanie realistycznego modelu reologicznego odkształcanego materiału. W ramach niniejszej pracy podjęto próbę wykorzystania opracowanego przez Autora modelu wieloskalowego typu CAFE do analizy zachowania się miedzi chromowej w czasie kucia na gorąco. Model uwzględnia wpływ mikropasm i pasm ścinania na charakter płynięcia materiału. W pracy podjęto próbę wykorzystania tego modelu do wyjaśnienia przyczyn oscylacyjnego charakteru odpowiedzi badanego stopu na obciążenie mechaniczne. Ponadto drugim celem pracy było wykonanie symulacji procesu kucia wybranej odkuwki ze stopu CuCr i wyznaczenie stref o dużym udziale mikropasm i pasm ścinania. W artykule przedstawiono porównanie wyników symulacji z wykorzystaniem modelu wieloskalowego oraz modelu konwencjonalnego.

EN

The development and application of the hot forging technologies for CuCr alloys is the field of research in several laboratories. Application of the numerical simulation is an important tool aiding this research. Appropriate rheological model is the key element during simulation. The main subject of this work is development of the multi scale material model based on Cellular Automata (CA) and Finite Element (FE) methods. This model takes into account development of microshear bands and shear bands during deformation. The model is applied in this work to investigate whether microshear bands can result in the oscillatory character of the flow stress response during forging. Regions with high density of microshear bands were identified. Results of numerical simulations based on conventional and CAFE model are also compared in this paper.

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

Physical and numerical modelling of forging accounting for exploitation properties of products

Madej L., Szeliga D., Kuziak R., Pietrzyk M.

Computer Methods in Materials Science

|

2007

|

Vol. 7, No. 4

397-405

EN

Idea of modelling of the life cycle of materials is presented and benefits of this approach are clearly stated in the paper. Simulation of the entire life cycle of materials creates a possibility that properties of products can be controlled at the stage of technology design for materials processing and manufacturing. All steps of this methodology are discussed using production of connecting parts as an example. Investigation of the role of forging in the production chain is the particular objective of the project but other processes are considered, as well. Description of the experimental stages related to material structure development and investigation of material properties under loading conditions are supported by the numerical investigations. Results obtained from the conventional FE (Finite Element) and multi scale CAFE (Cellular Automata in Finite Element) simulations of the connecting parts forging processes are presented and discussed in the present. Particular attention is put on strain localization development during cold forging and its influence on final material properties.

PL

W pracy zaprezentowano możliwości oraz zalety symulacji numerycznej pełnego cyklu życia materiałów, począwszy od fazy obróbki plastycznej a kończąc na testach gotowego wyrobu. Zastosowanie tej metodologii umożliwia określenie własności użytkowych wyrobu gotowego w funkcji parametrów technologicznych na kolejnych etapach produkcji, np. formowanie, obróbka skrawaniem; obróbka cieplna. Dla weryfikacji takiego modelowania wykonywane są próby laboratoryjne oraz próby zachowania się wyrobów w warunkach eksploatacji. Poszczególne elementy metodologii symulacji cyklu życia omówione są na przykładzie wytwarzania elementów łącznych. Szczególny nacisk położono na analizę wpływu procesu kucia na zimno na własności wyrobu gotowego. Symulacje numeryczne prowadzono z wykorzystaniem konwencjonalnych modeli reologicznych oraz alternatywnego wieloskalowego modelu CAFE (połączenie Metody Elementów Skończonych i Metody Automatów Komórkowych). Analizie poddano zjawisko lokalizacji odkształcenia występujące podczas procesu kucia na zimno. Uzyskane wyniki symulacji numerycznej porównywane są z wynikami badań laboratoryjnych.