Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numeryczny model pękania dla stali dwufazowych

Perzyński K., Madej Ł.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 4

141--146

PL

Celem badań jest opracowanie modeli numerycznych odzwierciedlających mechanizmy pękania w stali dwufazowej Dual Phase (DP), bazujących na koncepcji cyfrowej reprezentacji materiału. Zaproponowane w pracy rozwiązanie wykorzystuje sprzęgnięcie dwóch podejść numerycznych szeroko stosowanych w symulacjach o charakterze komercyjnym: metody elementów skończonych i rozszerzonej metody elementów skończonych. Podejście takie umożliwia stosunkowo łatwe wykorzystanie modeli pękania kruchego oraz ciągliwego w praktycznych zastosowaniach ze względu na użycie standardowych rozwiązań stosowanych w aplikacjach numerycznych. Nowatorskie jest zastosowanie cyfrowej reprezentacji materiału i koncepcji modelowania wieloskalowego do opisu zachowania się materiału w niższych skalach wymiarowych. Opracowany model został zweryfikowany z wynikami pomiarów zrealizowanych podczas testu wywijania otworu (HE – Hole Expansion).

EN

Development of a robust model of failure for Dual Phase (DP) steels based on modern numerical approaches that take microstructure explicitly into account during simulation is the main aim of the paper. Modeling procedure is based on conventional numerical damage models, however combined with the DMR (Digital Material Representation) approach. As a result, a combined model of ductile and brittle fractures which occur in ferrite and martensite, respectively, was established. Ductile fracture is modelled by the Ductile Fracture criterion implemented within conventional FE model, while brittle one is predicted by more sophisticated eXtended Finite Element Method (XFEM). Proper data transfer protocols between these two methods were also proposed to create a hybrid numerical model. Developed solution was validated with experimental data from the hole expansion (HE) test.

2

Modelowanie wieloskalowe mechanizmów zniszczenia

Niemitz A., Janus U.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2015

|

z. 106

71

PL

Procesy zniszczenia w elementach maszyn można zakwalifikować w dwóch grupach: a) pękanie kruche i b) pękanie ciągliwe. Procesy zniszczenia odbywają się na poziomie mikrostruktury. Są one jednak kontrolowane przez procesy fizyczne zachodzące w obszarach znacznie większych. Dlatego do ich opisu poza informacjami, definiującymi mikrostrukturę wykorzystuje się pojęcia znane i definiowane na poziomie skali meso i makro. Umiejętne przejście ze skali makro (warunki brzegowe, cechy materiału...) do skali mikro (udział objętościowy wtrąceń i wydzieleń, ich kształt, ...) pozwala na ilościową analizę procesów pękania i w konsekwencji do sterowania nimi. W zgłoszonym referacie przejdziemy ze skali makro do mikro, aby analizować proces pękania ciągliwego.

3

Modelowanie numeryczne mechanizmów pękania w stalach DP z uwzględnieniem wpływu morfologii mikrostruktury

Perzyński K., Madej Ł.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 11

764--768

PL

Modelowanie mechanizmów pękania ciągliwego w stalach DP (ang. Dual Phase) wymaga utworzenia odpowiedniej cyfrowej reprezentacji morfologii badanej mikrostruktury. Tak utworzony cyfrowy model materiału jest zastosowany w niniejszej pracy do oceny wpływu ułamka fazy martenzytu na zachowanie się stali DP w warunkach odkształcenia plastycznego. W pierwszej części pracy omówiono metodę służącą do odtworzenia cyfrowej reprezentacji mikrostruktury stali DP. Oparta jest ona o algorytmy przetwarzania obrazu zgładu metalograficznego i zapewnia dokładne odwzorowanie badanej mikrostruktury. Utworzone cyfrowe mikrostruktury są następnie wykorzystywane jako dane wejściowe do numerycznego modelu procesu odkształcenia, który uwzględnia mechanizmy pękania ciągliwego. Model zastosowano do oceny wpływu ułamka fazy martenzytu na zachowanie się stali DP w warunkach odkształcenia plastycznego. Uzyskane wyniki obliczeń zaprezentowano w niniejszej pracy.

EN

The aim of this work is to develop a methodology for creating a digital microstructures representation of dual phase steels and incorporate them into a numerical model of ductile failure. In the first part of the paper an approach based on image processing algorithms for creating a digital representation of the microstructure is described. In the second part, obtained digital microstructures are used as input to the numerical model of deformation, which takes into account mechanisms of ductile fracture. The model is used to evaluate the impact of the martensite volume phase fraction on DP steel behavior under plastic deformation. The results of the calculations are presented in the paper.

4

Wpływ stopnia trójosiowości stanu naprężeń na wartość odkształcenia nukleacji mikropustek w stali S235JR

Kossakowski P., Wciślik W.

Przegląd Mechaniczny

|

2013

|

nr 3

15--21

PL

W niniejszym artykule podjęto próbę numerycznego wyznaczenia podstawowego parametru modelu GTN, jakim jest odkształcenie plastyczne konieczne do zainicjowania pustki. Wykorzystując model MES, wyznaczono rozkład naprężeń i odkształceń wokół wydzielenia Fe3C w stali S235JR w warunkach stopnia trójosiowości stanu naprężeń równego 0,516 i 0,739. Uzyskane rezultaty porównano z wynikami zamieszczonymi w pracy w której analizowano rozkłady odkształceń wokół wydzielenia w warunkach wysokiego stopnia trójosiowości stanu naprężeń wynoszącego 1,345.

EN

In the present paper an attempt was made to determine the basie parameter of GTN model, which is the plastic strain needed to initiate a void. Using the FEM model, the distribution of stesses and strains around the Fe3C separation in S235JR steel in conditions of stress state triaxiality equal to 0,516 and 0,739 was determined. Obtained results were compared with those given in the work, in which the distribution of deformation around the separation in high stress state triaxiality amounting to 1,345 was analyzed.

5

Symulacja plastycznego zakresu pracy stali konstrukcyjnych w złożonym stanie naprężeń w oparciu o model Gursona-Tvergaarda-Needelmana

Kossakowski P.

Przegląd Budowlany

|

2012

|

R. 83, nr 3

43-49

PL

Analiza stanów plastycznych jest zagadnieniem często podejmowanym zarówno w badaniach naukowych jak i zwykłej praktyce inżynierskiej. Tematyka ta jest szczególnie aktualna w odniesieniu do konstrukcji budowlanych w kontekście katastrof, które ostatnio miały miejsce w Polsce. Zagadnieniom tym jest poświęcony niniejszy artykuł, w którym przybliżono procedury związane z numerycznym modelowaniem pracy elementów w złożonych stanach naprężenia w zakresie plastycznym.

EN

The analysis of plastic states is frequently undertaken both in scientific research and in ordinary engineering practice. The topic is a particularly current one in relation to building structures, in the light of recent disasters which have occurred in Poland. These issues are discussed in this article, which describes procedures relating to the numerical modelIing of plastic behaviour of elements under complex stresses.

6

Modelowanie procesu pękania stali DP z wykorzystaniem cyfrowej reprezentacji materiału

Perzynski K., Madej Ł.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 8

641--643

PL

Celem pracy jest wykorzystanie nowoczesnych technik modelowania numerycznego do przewidywania drogi pęknięcia w stalach dwufazowych. Model numeryczny zbudowany został na podstawie cyfrowej reprezentacji materiału stali dwufazowej typu DP w skali mikrometrycznej. Dokładne odzwierciedlenie struktury materiału oraz dobranie odpowiednich danych materiałowych, zarówno dla fazy martenzytu oraz ferrytu, pozwoliło na precyzyjne określenie drogi pęknięć w badanej mikrostrukturze. Opracowany model pozwala na poszukiwanie drogi pęknięć o charakterze kruchym jak i ciągliwym. Zaproponowana metodyka prowadzenia tego typu symulacji pozwala na szerokie spektrum zastosowań dla innych materiałów, w których występuje duży gradient własności wytrzymałościowych.

EN

The main aim of this work is presentation of a modern numerical approach for modelling crack initiation and propagation in the dual phase steels. The developed model is based on the digital material representation idea that can take into account explicit influence of various micro scale features on global material behaviour. Such a detailed material representation of the martensitic and ferritic phases as well as appropriate material properties provided a possibility of exact modelling of crack propagation in the DP steels. Developed model takes into account two well known crack propagation mechanisms: brittle and ductile fractures, respectively. The proposed methodology gives also an opportunity to simulate other multi phase materials where subsequent phases have a large gradient in properties.

7

Funkcja odkształcalności granicznej dla procesów wykrywania

Kut S.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2009

|

Vol. 29, nr 1

93-102

PL

Projektowanie oprzyrządowania do procesu wykrawania, uwzględniające jakość geometryczną otrzymywanych wyrobów, jest obecnie bardzo trudne. Jakość geometryczna wykrawanego elementu nie zależy tylko od założonego luzu czy metody wykrawania, ale także od wielu innych czynników: geometrycznych, technologicznych i materiałowych. Obecnie technolog w zasadzie nie dysponuje narzędziami, które pozwoliłyby na etapie projektowania procesu określić jakość powierzchni przecięcia. Dotyczy to zarówno wykrawania zwykłego, jak i dokładnego. Dostępne metody numeryczne, oparte głównie na MES, pozwalają z dużą dokładnością określać ugięcie czy zaokrąglenie wykrawanego elementu, lecz nie pozwalają skutecznie prognozować początku pękania ciągliwego i jego trajektorii bez eksperymentalnej weryfikacji modelu numerycznego. Z tego względu opracowano i zaproponowano funkcję pozwalającą przewidywać już na etapie projektowania początek pękania ciągliwego w różnych warunkach i podczas stosowania różnych metod wykrawania (w tym dokładnego).

EN

Currently, developing the tolling for material blanking process, where the geometrical quality of finished product is accounted for, is very difficult. The geometrical quality of the blank depends not only on assumed clearance value or cutting method, but also on multiple various geometrical, process and material factors. Currently, the process engineer has no generally tools available to determine the cross-cut section quality during the process design phase. This applies both to standard and precision blanking. Available numerical methods are based mainly on FEM and enable high precision blank bending or rolling over, whereas they are unable to forecast the beginning of ductile fracture phase and its trajectory precisely without experimental verification of the numerical model. Therefore the function to determine the beginning of ductile fracture phase depending on various conditions and blanking methods (including precision blanking) during the design phase has been proposed and developed.

8

Badania odporności na pękanie w PSO i PSN materiału o znacznej ciągliwości

Chmielowiec P., Braszczyńska K.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2003

|

Z. 78

71-77

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na pękanie stali L415MB, przeznaczonej do budowy rurociągów do przesyłu ropy i gazu. Badania wykonano z zastosowaniem dwóch parametrów mechaniki pękania: współczynnika intensywności naprężeń K i całki J. Wartość współczynnika intensywności naprężeń wyznaczono dla warunków pękania w PSO i PSN. Krytyczne wartości całki JIc ustalono przy uzyciu techniki "wielu próbek" i techniki "spadku potencjału przy zasilaniu prądem zmiennym".

EN

In this article the results of the testing of fracture toughness of ductile L415MB steel have been presented. The stress intensity factor was calculated for plane strain and plane stress conditions of the material. The KIc parameter was investigated based on ASTM E399. The Kc parameter under plane stress was researched based on "the R - curve technique" described in ASTM E561. Dyring the testing the J - integral was also calculated by means of two different methods.The first one was "the multiple specimen methods", the second was "drop potential method using AC current source".

9

Modelowanie ciągliwego pękania stali w próbce zwartej

Jackiewicz J.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

1999

|

z. 10

153-158

PL

Modelowanie ciągliwego pękania stali w próbce zwartej zostało przeprowadzone w celu odtworzenia ustalonej na drodze doświadczalnej krzywej odporności materiału na pękanie J (Δα). Do realizacji tego celu wykorzystano hybrydowy model pękania stali, będący połączeniem symulacji komputerowej przy wykorzystaniu metody elementów skończonych z badaniami eksperymentalnymi przeprowadzonymi w skali makroskopowych efektów wywołanych przez mikrouszkodzenia stali. Wyniki numerycznych symulacji zostały porów'nane z wynikami prób eksperymentalnych. Ponadto, przedstawiono ograniczenia w zastosowaniu metody całki Rice'a J do opisu krzywych odporności materiału na pękanie.

EN

Modelling of steel ductile cracking in a compact tension specimen is carried out to predict a crack growth resistance curve, J (Δα) obtained from the experimental data. To achieve this goal a hybrid model of steel cracking is used, which is composed of the finite element simulation combined with the macroscopic experimental test. This model affords possibilities for the determination of macroscopic effects of the steel micro-defects. The obtained results of numerical simulations are compared with the experimental data. Moreover, limitations on the applicability of the ę integral approach to the description of crack growth resistance curves are presented.