Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Digital Image Correlation (DIC) system as a verification tool for constitutive models of deformation with complex strain path changes

Graca P., Muszka K., Majta J., Perzyński K.

Computer Methods in Materials Science

|

2016

|

Vol. 16, No. 1

47--53

EN

Effects of the strain path changes that occur during metal forming have been the subject of theoretical and experimental studies in the light of deformation inhomogeneities. Modern multiphase steels were used as their mechanical properties are very sensitive and strictly dependent on the combination of microstructure components with different levels of their mechanical responses. DIC as a precision tool has been used to investigate the deformation inhomogeneity during the tensile tests of specimens previously deformed with complex strain path history. The study was focused on the combined metal forming processes (i.e. Accumulated Angular Drawing (AAD), Wire Drawing (WD) and Wire Flattening (WF)). These processes are characterised by a combination of various deformation mechanisms (area reduction, torsion, bending, burnishing), and thus, are strongly affected by nonlinear strain path changes. Then, data provided in the experimental part of the work was used to assess the existing constitutive equations in the light of their applicability for the prediction of mechanical response of materials subjected to nonlinear loading conditions. In the numerical analysis, work hardening model (i.e. Chaboche model) was investigated. The results of computer simulation were then compared with the DIC measurements and conclusions regarding applicability of the proposed approach were drawn.

PL

W pracy omówiono aspekty dotyczące niejednorodności odkształcenia stali mikrostopowych o podwyższonych własnościach wytrzymałościowych jako efekt zastosowania procesów charakteryzujących się zmienną ścieżką odkształcenia. Część badawcza koncentrowała się na próbie rozciągania materiałów wcześniej poddanych złożonym procesom przeróbki plastycznej (tj. proces kątowego wielostopniowego ciągnienia, ciągnienie oraz spłaszczanie drutów). Głównym narzędziem badawczym był system Cyfrowej Korelacji Obrazu (DIC), który wykorzystany został do analizy niejednorodności odkształcenia w omawianych procesach. W dalszej części pracy przeprowadzona została symulacja numeryczna z zastosowaniem modelu Chabocha do opisu umocnienia odkształceniowego. Wyniki uzyskane za pomocą systemu Cyfrowej Korelacji Obrazu poddano szczegółowej analizie oraz porównano z rezultatami uzyskanymi z modelowania komputerowego. Na tej drodze sformułowano wnioski dotyczące skuteczności działania zastosowanych równań konstytutywnych do przewidywania zmian w charakterystyce mechanicznej materiałów poddanych przeróbce plastycznej ze złożoną odkształcenia.

2

Application of the three dimensional digital material representation approach to model microstructure inhomogeneity during processes involving strain path changes

Muszka K., Madej Ł.

Computer Methods in Materials Science

|

2013

|

Vol. 13, No. 2

258--263

EN

The present paper discusses possibilities of application of the 3D Digital Materials Representation (DMR) approach in the light of the multiscale modelling of materials subjected to the complex strain paths. In some metal forming processes, material undergoes complex loading history that introduces significant inhomogeneity of the strain. High strain gradients, in turn, lead to high inhomogeneity of microstructure and make the prediction of the final material’s properties especially complicated. Proper control of those parameters is very difficult and can be effectively optimised only if the numerical tools are involved. The 3D Digital Materials Representation approach is presented and introduced in the present paper into a multiscale finite element model of two metal forming processes characterised by high microstructural gradients: the cyclic torsion deformation and the Accumulative Angular Drawing (AAD). Due to a combination of the multiscale finite element model with the DMR approach, detailed information on strain inhomogeneities was obtained in both investigated processes.

PL

W pracy przedstawiono możliwości wykorzystania trójwymiarowej Cyfrowej Reprezentacji Materiału do wieloskalowego modelowania materiałów odkształcanych w warunkach zmiennej drogi odkształcania. W procesach przeróbki plastycznej materiał poddawany jest złożonej historii odkształcania, która charakteryzuje się dużą niejednorodnością odkształcenia. Duży gradient odkształcenia prowadzi z kolei do niejednorodności rozwoju mikrostruktury i powoduje, że przewidywanie własności wyrobu finalnego staje się szczególnie skomplikowane. Odpowiednia kontrola tych parametrów jest utrudniona i może być efektywnie optymalizowana jedynie w przypadku, gdy zostanie wsparta narzędziami numerycznymi. Podejście przedstawione w niniejszej pracy procesu zostało zastosowane do modelowania dwóch procesów przeróbki plastycznej charakteryzujących się zmienną drogą odkształcania: procesu cyklicznego odkształcania na drodze skręcania oraz procesu Kątowego Wielostopniowego Ciągnienia (KWC). W pracy wykazano, że połączenie wieloskalowego modelu MES wraz z trójwymiarową Cyfrową Reprezentacją Materiału wpływa na znaczą poprawę dokładności uzyskiwanych wyników w przypadku modelowania niejednorodności odkształcenia w rozpatrywanych procesach przeróbki plastycznej.

3

Application of the multiscale microstructure-based modelling techniques for the prediction of strain inhomogeneity in the non-linear deformation processes

Muszka P., Graca P., Sitko M., Madej Ł., Sun L.

Computer Methods in Materials Science

|

2013

|

Vol. 13, No. 4

460--470

EN

The present paper discusses possibilities of combination of the Crystal Plasticity (CP) modelling with the 3D Digital Materials Representation (DMR) approach for the simulation of the non-linear deformation processes. Application of such modelling strategy as an extension of the existing multiscale model developed for prediction of the strain inhomogeneity during processes subjected to the complex strain paths, is presented and discussed. Two metal forming processes, characterised by non-linear loading conditions i.e. Accumulative Angular Drawing (AAD) process and the cyclic torsion deformation were chosen to verify the proposed modelling strategy. It is shown that thanks to a combination of the multiscale finite element model with the DMR and CP approach, detailed information on strain inhomogeneities and texture can be accurately obtained in both investigated processes.

PL

W artykule omówiono możliwości zastosowania połączenia modeli Plastyczności Kryształu z trójwymiarowym modelem Cyfrowej Reprezentacji Materiału do symulacji procesów charakteryzujących się nieliniową ścieżką odkształcania. Podejście to zastosowano do rozbudowy istniejącego wieloskalowego modelu opartego na metodzie elementów skończonych, którego możliwości zweryfikowano i przedyskutowano na przykładzie dwóch wybranych procesów przeróbki plastycznej, zachodzących w złożonym stanie odkształcenia tj. procesu Kątowego Wielostopniowego Ciągnienia (KWC) oraz próby cyklicznego skręcania. Wykazano, że dzięki zastosowaniu podejścia wieloskalowego oraz jego połączeniu z Cyfrową Reprezentacją Materiału oraz Plastycznością Kryształu możliwe jest uzyskanie szczegółowych i dokładnych informacji o niejednorodności odkształcenia i tekstury w symulacjach wybranych procesów.