Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Bi-axial stress state hot bulging behavior and plane-stress visco-plastic material modelling of TA32 sheets

Peng Heli, Luo Zhiqiang, Qu Shuguang, Shi Wenzhan, Fu Kunning, Xiao Wenchao, Zheng Kailun

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 3

art. no e167, 2023

EN

Bi-axial state is the dominant stress state experienced by the sheet metal during various forming processes, which requires a thorough understanding and modelling for process designs. In this paper, effects of equal bi-axial stress-state on the hot deformation behavior of titanium alloys are thoroughly investigated using hot bulging tests, and is further compared to the uniaxial stress state. Firstly, a specific hot bulging test device enabling a uniform temperature field and constant control of strain rate was established, using which, systematic hot bulging tests at various temperatures (750–850 °C) and strain rates (0.001–0.1 s−1) of the near-alpha phase TA32 sheets were conducted to determine the hot equal bi-axial bulging behavior. Based on the testing data of force and geometry variations of bulged domes, the equivalent stress–strain curves were calculated. Secondly, a plane-stress visco-plastic plane-stress model of near-alpha TA32 sheets was developed for the first time, enabling both the uniaxial and biaxial flow behavior and forming limits to be precisely predicted. The prediction accuracies for uniaxial and biaxial cases are 93.5% and 89%, respectively. In the end, the uniform deformation resulting from the strain and strain rate hardening was determined, which contributes to the understanding of the stress-state effect on hardening preliminarily. The plane stress visco-plastic model provides an efficient and reliable material model for finite element (FE) simulations of hot forming titanium alloy sheets.

2

Zjawiska cieplne związane z odkształceniem plastycznym w czasie rozciągania i ich interpretacja na poziomie mikroskopowym

Ostromęcka Małgorzata, Siwiec Jakub

Problemy Kolejnictwa

|

2022

|

Z. 195

49--56

PL

Zjawiska cieplne dotyczące odkształceń plastycznych mogą być powszechnie obserwowane. Wystarczy dotknąć zerwanej, czy zgiętej próbki, aby przekonać się, że w miejscu odkształcenia wzrosła temperatura. Obserwacje takie mogą być prowadzone w celu oceny jakościowej lub ilościowej. Niniejszy artykuł służy do jakościowego powiązania zmian zachodzących w strukturze odkształcanego materiału ze wzrostem temperatury zaobserwowanym przy użyciu kamery na podczerwień.

3

Pełzanie autoklawizowanego betonu komórkowego i styrobetonu

Fedorczyk Z.

Izolacje

|

2015

|

R. 20, nr 10

22--25

PL

W artykule wyznaczono eksperymentalnie odkształcenie pełzania dwóch betonów lekkich - autoklawizowanego betonu komórkowego (ABK) o gęstości 600 kg/m³ oraz betonu lekkiego z kruszywem styropianowym (styrobetonu) o gęstości 1000 kg/m³.

EN

This article reports the results of an experimental investigation into creep deformation two lightweight concrete: autoclaved aerated concrete (AAC) in the density of 600 kg/m³ and polystyrene aggregate concrete (PAC) in the a density of 1000 kg/m³.

4

Selected problems of quality assurance of FEM modeling of steel sheets forming process

Kowalik M., Trzepieciński T.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

5854-5859

EN

This paper presents the experimental and numerical results of rectangular cup drawing of deep drawing quality steel sheet. The aim of the experimental study was to analyze material behavior under deformation. The received results were further used to verify the results from numerical simulation by taking friction and material anisotropy into consideration. A 3D parametric finite element (FE) model was built using the commercial FE-package Abaqus/Standard. Frictional properties of the deep drawing quality steel sheet were determined by using the pin-on-disc tribometer. It shows that the friction coefficient value depends on the measured angle from the rolling direction and corresponds to the surface topography. The sensitivity of constitutive laws to the initial data characterizing material behavior is also presented. It is found that if the material and friction anisotropy are taken into account in the finite element analysis, this approach undoubtedly gives the most approximate numerical results to real processes.

PL

Artykuł prezentuje wyniki badań eksperymentalnych i numerycznych procesu tłoczenia wytłoczek prostokątnych z blachy stalowej głębokotłocznej. Celem badań eksperymentalnych była analiza odkształceń materiału podczas jego odkształcania. Wyniki badań użyto do weryfikacji symulacji modelu numerycznego uwzględniającego anizotropię materiału oraz anizotropię tarcia. Model przestrzenny procesu zbudowano w programie Abaqus/Standard do symulacji metodą elementów skończonych. Właściwości tarciowe blach stalowej głębokotłocznej wyznaczono za pomocą tribotestera typu trzpień na tarczy. Kierunkowość topografii powierzchni blachy sprawia, że wartość współczynnika tarcia zależy od orientacji jego pomiaru względem kierunku walcowania blachy. Przedstawiono również analizę wrażliwości zastosowanego modelu materiałowego. Stwierdzono, że uwzględnienie w modelu elementów skończonych anizotropii tarcia i anizotropii materiałowej przekłada się na mniejsze wartości błędów modelu numerycznego w odniesieniu do procesu rzeczywistego.

5

Research and modeling workpiece edge formation process during orthogonal cutting

Preś P., Skoczyński W., Jaśkiewicz K.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2014

|

Vol. 14, no. 4

622--635

EN

This paper presented the study of the phenomenon of the material deformation at the edge of the workpiece during the orthogonal cutting of steel C45E and two-dimensional model of this process, developed with using the Finite Element Method. Based on the user's procedure VUMAT, the Johnson–Cook's law and Ductile Damage model were applied to describe the machined material. An extensive verification of the modeled process was performed. The phenomenon of material deformation at the edge of the workpiece during the actual orthogonal cutting process was recorded using a high speed camera. The courses of the real phenomenon with the modeled one were compared. The components of the resultant cutting force were measured during orthogonal cutting for different machining parameters. The measurement results were compared with the values of the components of the resultant cutting force calculated on the basis of numerical simulation. The studies on the burr formation mechanism were performed. The contactless measurement of selected geometric features of the burr was performed. The results of measurements of the selected geometric features of burrs obtained from the experiment were compared with those compiled based on FEM simulation.

6

Badania eksperymentalne i modelowanie numeryczne mechanizmu odkształcenia materiału na krawędzi przedmiotu obrabianego

Preś P, Skoczyński W, Stembalski M

Mechanik

|

2012

|

R. 85, nr 8-9CD (SOS)

242--248

7

Analiza początkowej fazy procesu odkształcenia materiału podczas nagniatania

Zaborski A

Mechanik

|

2012

|

R. 85, nr 7CD

1019--1026

PL

W opracowaniu opisano zespół zjawisk zachodzących w nagniatanej warstwie wierzchniej w początkowym momencie formowania deformacji. Analizy dotyczą pierwszego etapu obróbki, w którym dochodzi do wstępnego kontaktu narzędzia nagniatającego (kulki, krążka) z materiałem obrabianym i zagłębienia narzędzia w materiał, jak również etapu obejmującego odkształcenia zachodzące podczas formowania ścieżki ruchu przy przemieszczaniu się narzędzia w kierunku obwodowym. Przedstawiono możliwość wykorzystania techniki komputerowej do określenia przestrzennego kształtu strefy formowania deformacji w oparciu o pomiary stereometrii strefy kontaktu narzędzia nagniatającego z materiałem obrabianym.

EN

A set of phenomena occurring within the burnished top layer at the initial moment of setting up deformation is described in the paper. The analyses concern the first stage of the working, in which the initial contact between the burnishing tool (a ball or a disc) with the material being worked and tool penetration into the material begin, as well as the stage encompassing strains occurring during the formation of the motion path as the tool travels in the circumferential direction. A possibility of using a computer technique for determining the spatial shape of the deformation set-up zone based on the measurements of the stereometry of the burnishing tool and worked metal contact zone is described.

8

Wykorzystanie podstawowych praw fizyki w modelowaniu właściwości mechanicznych materiału

Wegner T., Kurpisz D.

Modelowanie Inżynierskie

|

2008

|

T. 4, nr 35

131-138

PL

W niniejszej pracy, bazując na gruncie zasady zachowania energii oraz geometrycznej interpretacji procesu odkształcenia przedstawionej w pracy [Wegner T., Matematyczne modelowanie mechanicznych właściwości materiałów. Biuletyn WAT, Vol. LIV, Nr 12, 2005, s. 5-51.] wyprowadzono wzór na funkcję gęstości energii wewnętrznej oraz zaproponowano sposób jej podziału na część objętościową i postaciową. Przyjęto także inny sposób opisu wybranych właściwości materiału bazujący na intensywności przyrostu funkcji gęstości energii wewnętrznej. Na podstawie tej koncepcji uzyskano związki pozwalające na wyznaczenie zależności odkształceń poprzecznych od wzdłużnych w procesie odciążania oraz składowych stanu odkształcenia po zakończeniu tego procesu. Całość rozważań odniesiono do jednoosiowego rozciągania i poddano weryfikacji, wykorzystując wyniki eksperymentu przeprowadzonego dla aluminium w statycznej próbie rozciągania, uzupełnionej o pomiary odkształceń poprzecznych do osi rozciągania.

EN

The physical model of the material properties, based on physical laws, was proposed by authors in this paper. The conservation energy principle was used to build strain energy density function. On the base of this principle and definition of the strain energy increment intensity, the division of energy was proposed, what is important element of this work. The conception of energy splitting into volumetric and shear parts is accepted for description of material properties. All assumptions are based on uniaxial tension test supported by transverse deformations measurements. The results of uniaxial tension test were acquired from dissertation [2], while geometrical interpretation of material deformation process was taken from paper [7]. All considerations were carried out for aluminium.

9

Analiza numeryczna odkształceń materiału i sił w procesie wyciskania przeciwbieżnego cienkościennych elementów rurowych

Muzykiewicz W., Rękas A.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2004

|

R. 49, nr 10-11

542-545

PL

Przeprowadzono analizę numeryczną stanu odkształcenia materiału w cienkościennych elementach rurowych, wyciskanych przeciwbieżnie z różnymi stopniami odkształcenia. Obliczenia MES wykonano dla aluminium w stanie miękkim przy użyciu programu Deform 2D. Dokonano również analizy wartości i przebiegów siły wyciskania.

EN

This paper presents a numerical analysis of the state of strain of material in thin-walled tube items, indirectly extruded with various levels of strain. FEM calculations were performed for soft aluminium using Deform 2D program. Analysis of values and courses of the extrusion force were made as well.

10

Fibre-reinforced composite element of minimum deformability

Marks M.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2003

|

Vol. 25, nr 3-4

77-87

EN

The paper deals with composite materials whose matrix is reinforced with parallel fibres belonging to two families. The strain energy is determined in the system of principal axes of stress. Minimum strain energy of the composite element is chosen as the optimization criterion. Several examples of the optimal directions of fibres systems are discussed.

PL

Praca dotyczy materiału kompozytowego, którego matryca jest uzbrojona równoległymi włóknami z dwóch rodzin. Energię odkształcenia wyrażono w układzie kierunków naprężeń głównych. Jako kryterium optymalizacji przyjęto minimum energii odkształcenia elementu kompozytowego. Przytoczono kilka przykładów wyznaczania optymalnych kątów ułożenia włókien.