Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Development of mechanical properties and microstructure for Al-Zn-Mg-Cu alloys through ECAP after optimizing the outer corner angles through FE modeling

Ghosh Abhishek, Das Kalyan, Eivani Ali Reza, Mohammadi Hossein, Vafaeenezhad Hossein, Murmu Uttam Kumar, Jafarian Hamid Reza, Ghosh Manojit

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 2

art. no. e78, 2023

EN

Equal channel angular pressing (ECAP) is an efficient metal forming tool, generally used to improve the mechanical properties by refining the grain structure in metals and alloys. In the present work, both experimental and simulation approaches have been utilized to investigate the deformation behavior of EN AW 7075 alloy during ECAP. The formation and homogeneity of the Von-Mises stress and plastic strain of the samples during ECAP with different outer corner angles (OCAs) have been investigated by the finite element method (FEM). The results revealed that the effective strain was higher and uniform for 10°, 20°, and 30° OCAs die compared to other OCAs. Beyond 30°, the magnitude of strain was found lower with a less homogenous distribution of strain. A sharp plastic deformation zone (PDZ) was noticed for 10° and 20° OCAs, although broadened gradually over an OCA value of 20°. Moreover, lower and uniform Von-Mises stress was generated along the diameter of the sample for the OCA of 20° compared to other OCAs. A gradual reduction of plastic strain has been documented with the enhancement of OCAs along with the sample diameter. The sharpest damage, however, was noticed for the OCA of 90° due to the higher gap between the sample and both die surfaces. Interestingly, the most uniform severe plastic deformation and highest strain homogeneity in terms of inhomogeneity index and coefficient of variance were achieved for 20° and 30° OCAs. Electron backscatter diffraction (EBSD) and transmission electron microscopy (TEM) analysis illustrated the formation of ultra-fine grain structures containing very fine η´ and η precipitates during the post-ECAP process. An improvement in the hardness, yield strength, and ultimate strength by 22%, 18%, and 14%, respectively, after ECAP has been recorded in comparison to the initial artificially aged condition. The improvements in mechanical properties were improvised primarily due to grain refinement combined with precipitate hardening.

2

Analyses of parabolic processes to assess mapping stability of mining area ground dislocations in the INGEO system

Juzwa J., Kuciara I., Piwowarski W., Siciński K.

Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering

|

2016

|

R. 54, nr 4

15--25 [tekst ang.], 61--71 [tekst pol.]

EN

The article features deliberations concerning the analysis of the following in the homomorphism of processes: deformations corresponding to the medium (rock mass) vibrations which generate physical threats in the subarea of topological transformations. Here, the basic issue is deformation mapping applied to model the dislocation processes related to the paraseismic process. Time dependencies are characterized by structure and dynamics of the processes. The damage of the part of the rock mass near the exploited deposit causes deformations and, most frequently, topological transformation of successive layers. Quite often rock bursts are generated, which is related mainly to the exceeded boundary states of the medium. Here it is very important to have measuring information about the medium transformations. In addition, it is necessary to define parameters and measures that characterize the anisotropy of the rock mass structures. The research within the INGEO project was focused on solutions based on the adaptation of the parabolic differential description supported by monitoring a concrete physical dislocation process. The mapping state of the process trajectory was distinguished in the deformation space by means of mathematical algorithms. Numerical modelling of deformation fields was supported by GPS sensors (innovative direct monitoring), on-line GNSS technology, and compaction sensors with a view to measuring complex dislocation fields. This solution is a new technology. A parametrically optimized model adequately illustrates a standard (measurement results) layout of vertical dislocations.

PL

W pracy przedstawiono rozważania dotyczące analizy w homomorfizmie procesów: deformacji z odniesieniem do drgań ośrodka (górotworu) generujących zagrożenia fizykalne podobszaru przekształceń topologicznych. Podstawowe są tu odwzorowania deformacyjne, służące do modelowania procesów przemieszczeń komunikujących się z procesem para-sejsmicznym. Cechami zależności czasowych są: struktura i dynamika procesów. Proces zniszczenia części warstw górotworu w otoczeniu eksploatacji złoża, wywołuje deformacje i najczęściej przekształcenia topologiczne kolejnych warstw, często generuje również wstrząsy górnicze - co związane jest głównie z przekroczeniem stanów granicznych ośrodka. Istotna jest tu informacja pomiarowa odnośnie do przekształceń ośrodka oraz zdefiniowania parametrów i miar charakteryzujących anizotropię jego struktur. Prace badawcze w projekcie INGEO dotyczyły m.in. rozwiązań bazujących na przystosowaniu opisu różniczkowego parabolicznego, wspomaganego monitorowaniem konkretnego fizykalnego procesu przemieszczeń. Wyróżniono w przestrzeni deformacji stan odwzorowania trajektorii procesu poprzez matematyczne algorytmy. Numeryczne modelowanie pól deformacyjnych wspomagane było, zastosowaniem sensorów GPS - innowacyjny bezpośredni monitoring - technologia GNSS on-line oraz czujników kompakcji do pomiarów złożonych pól przemieszczeń, co stanowi nową technologię. Zoptymalizowany – w zakresie parametrów- model trafnie odtwarza wzorcowy (wyniki pomiaru) rozkład przemieszczeń pionowych.

3

Problemy organizacyjne i techniczne przy drążeniu najgłębszego szybu w Polsce

Chudek M., Strzałkowski P., Ścigała R.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2016

|

nr 9

3--7

EN

This paper contemplates the determination of the duration of the final depression stage of mining land. The final depression stage duration is the time difference between (1) the end of mining at a given geographical point (or removal of the mining face from that point to a distance exceeding the mining impact range) and (2) the actual cessation of the depression forming process at that point. The paper characterizes a surface depression forming process, caused by underground mining, as evidenced by field geodetic survey at one of the mining facilities operated by Jastrzębska Spółka Węglowa and identifies the individual stages of that process. To determine the contemplated duration with varying mining and geological conditions it was assumed that the significant factors contributing to the duration of mining effects on land shifting include: mining depth, mining front advance rate, depleted bed portion shutdown method, and the rock mass characteristics within the contemplated mining operation. The paper focuses on a single case of a specific mining land in the vicinity of a specific mine, where the majority of the listed contributing factors exhibited great similarity. In order to obtain the simplest empirical relationship, it was assumed that the mining depth is the most critical factor at the showcased mine which determines the duration of mining land shifts. The analyses of available field survey measurements results enabled selecting 7 cases of mining land shift cessation within a field mined between ca. 600 m and ca. 725 m of depth below the terrain level. Based on the established durations of these shifts, a regressive linear relation was determined and expressed with the formula (3). The formula outputs an approximate final stage duration of rock mass shifts. The formula can be applied to mining conditions in the areas where there are no survey measurement results available for an explicit determination of the actual cessation of mining land shifts.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analiz pomiarów geodezyjnych mających na celu ustalenie czasu trwania końcowej fazy poeksploatacyjnych ruchów górotworu i powierzchni. Określenie tego czasu ma bardzo istotne znaczenie w przypadku prowadzenia procesów inwestycyjnych na terenie górniczym oraz w przypadku rozstrzygania sporów w zakresie ustalania odpowiedzialności za szkody powstałe w obiektach budowlanych. W ramach analiz wyselekcjonowano siedem przypadków zakończenia ruchów stwierdzonych pomiarami. Następnie na podstawie tych wyników zaproponowano prostą zależność empiryczną pozwalającą na ustalenie tego czasu dla całego rozpatrywanego terenu.

4

The Influence of Geometrical Parameters in Socket - Pin Connections on the Value of Opening Force

Sadowski T., Golewski P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

2743--2750

EN

The paper presents an analysis of the influence of a number of technological aspects of both the socket and the pin on the value of the force required for joint disconnection. A number of numerical simulations were made in Abaqus program to examine effects of such parameters as: presence of an interference fit, use of spherical latches, application of different rigidity of the pin by making cuts with variable width and length, use of different angles of inclination of the working part of the connection. Models of different simple joints presented in this work, can also operate in large structures forming panels of aircraft structures. For this purpose one of the analyzed geometry of the connection was applied to create a 3-D panel model of the structural element in CAD - SolidWorks program. All analysed models with different geometries were subjected to simulation of opening process. The corresponding critical forces were estimated for the beginning of the failure process. The detailed discussion of all model parameters was included to specify their influence on the whole disconnection of joints. It should be noted that aerospace structures work under complex loading states and further numerical studies are required to extend the presented results.

PL

W pracy przedstawiono analizę wpływu kilku zagadnień technologii wykonania zarówno gniazda jak i trzpienia na wartość siły potrzebnej do rozłączenia połączenia. Przeprowadzono szereg symulacji numerycznych w programie Abaqus, badając wpływ takich parametrów jak: występowanie wcisku, użycie sferycznych zatrzasków, zastosowanie różnych sztywności w trzpieniu poprzez wykonanie rozcięć o zmiennej szerokości i długości, zastosowanie różnych kątów pochylenia części roboczej gniazda. Prezentowane w pracy modele pojedynczych połączeń mogą także funkcjonować w większych strukturach tworzących panele konstrukcji lotniczych. W tym celu, dla jednego z analizowanych rozwiązań geometrii wykonano model CAD panelu w programie SolidWorks, który następnie poddano symulacji otwierania. Należy jednak zwrócić uwagę, że konstrukcje lotnicze pracują w złożonych stanach naprężeń i tym samym konieczne są dalsze badania numeryczne prezentowanych rozwiązań.

5

Skew Bending of Aircraft Fuselage Panels with “L” and “C” Stringers Mounted by Hybrid Joint

Sadowski T., Golewski P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

2813--2820

EN

A section of fuselage skin with dimension 30 x 200 mm was subjected to numerical study and loaded by skew bending (Fig. 3). The thickness of the skin was 0,6 mm, the length of a leg of an angle “L” profile stringer was 12 mm with 1mm thickness. The angle of inclination α of the load plane to the skin plane varies in the range from 10° to 90° with 10° increment. The elastic - plastic material model of D16T aluminum alloy was used in simulations of the fuselage skin as well as for “L” and “C” profile stringers. In the material model description damage of aluminum alloy was taken into account. An adhesive layer with thickness of 0,1mm was modeled using cohesive elements with the failure mode depending on the shear strength and the tensile strength. The paper presents a comparative analysis of the considered structural elements with application of the unsymmetrical “L” profile or the symmetrical “C” profile with the same cross section area. All numerical studies were performed in Abaqus program. Finally, one can conclude that the stiffness of the structural element with application of the symmetrical “C” profile stringer is stronger, whereas the mechanical response of both versions of the hybrid joint significantly depends on the angle of load inclination α.

PL

Badaniom numerycznym poddano wycinek poszycia o wymiarach 30x200mm, który następnie poddano obciążeniu poprzez ukośne zginanie, Rys. 3. Grubość blachy poszycia wynosiła 0,6 mm, długość ramienia kątownika równoramiennego 12 mm i grubość ramienia 1mm. Kąt nachylenia α płaszczyzny obciążenia w stosunku do płaszczyzny poszycia zmieniał się w granicach od 10° do 90° z przyrostem co 10°. W symulacjach zastosowano model sprężysto – plastyczny materiału dla poszycia i kształtownika jakim był stop aluminium D16T. W opisie modelu materiału uwzględniono także uszkodzenie stopu aluminium. Warstewka kleju o grubości 0,1 mm była modelowana z wykorzystaniem elementów kohezyjnych, dla których także uwzględniono uszkodzenie przyjmując dane producenta, takiej jak wytrzymałość na ścinanie oraz na rozciąganie. W pracy przedstawiono analizę wpływu zmiany obecnie stosowanego niesymetrycznego kształtownika (kątownik), kształtownikiem symetrycznym (ceownik) o takim samym polu przekroju poprzecznego. Wszystkie badania numeryczne przeprowadzono w programie Abaqus.

6

Analiza procesów deformacji zboczy z uwzględnieniem nieciągłego charakteru masywu

Zabuski L., Marcato G.

Przegląd Geologiczny

|

2014

|

Vol. 62, nr 6

308--316

EN

Principles of the rock massif modelling of the slopes as a discontinuous medium and examples of the numerical simulations of the deformation processes in such a medium are presented in the paper. The massif is modelled as a set of blocks, contacting themselves along the joints, so called "interfaces". Four examples of the deformation processes on the slopes using distinct element model and numerical code UDEC are described. The first example concerns the group of the rock blocks in Sudety Mts. The second presents the principles and the results of the slope deformation analysis in Carnian Alps in Italy, whereas in the third one the analysis of the landslide deformations of the rock wall in diabase quarry is presented. Fourth example concerns the analysis of the soil embankment. The possibilities, advantages and disadvantages of the discontinuous approach in jointed rock and soil media modelling are discussed. Popularisation of the discontinuous approach is suggested.

7

Homogeneity of the crystallographic texture and deformation behavior in Cu and Ti under severe plastic deformation

Alexandrov I. V., Bonarski J., Korshunov A. I., Tarkowski L., Sitdikov V. D.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 1

237-241

EN

The paper presents the results of experimental studies of the evolution of the homogeneity of the crystallographic texture and deformation behavior in bulk Cu and Ti billets subjected to the different numbers of equal-channel angular pressing (ECAP). It is found that the 1st pass during ECAP of pure Cu and Ti results in the formation of the pronounced preferred orientation of crystallites. Increase of the number of ECAP passes is accompanied by the formation of pronounced texture maxima which are orderly arranged in the pole figure. The intensity of texture maxima corresponding to the central part of the billet is the highest. The heterogeneity of the deformation behavior grows significantly after the 1 st ECAP pass as compared to the initial state, but it reduces with the increasing number of ECAP passes.

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań eksperymentalnych nad rozwojem jednorodności tekstury krystalograficznej I postępu deformacji w prętach Cu I Ti poddanych cyklicznemu odkształceniu metodą przeciskania przez kanał równo-kątowy (ECAP). Stwierdzono, że w czystej Cu i Ti podczas pierwszego przepustu ECAP formuje się wyraźna uprzywilejowana orientacja krystalitów. Wraz ze wzrostem liczby przepustów ksztaltują się składowe tekstury, które są coraz bardziej stają się wyraźniejsze w postaci maksimów na figurze biegunowej. Największa intensywność tekstury występuje w obszarach zlokalizowanych w centralnej części przekroju poprzecznego odkształcanego pręta. Jednorodność postepującej deformacji po 1-wszym przepuście ECAP zwiększa się znacząco w porównaniu ze stanem wyściowym z tym, że po każdym następnym przepuście zostaje osłabiana (szczególnie w Ti).