Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie metody kratowego równania Boltzmanna do modelowania w metalurgii i inżynierii materiałowej

Svyetlichnyy D., Straka R., Łach Ł.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 4

141--151

PL

W pracy przedstawiono podstawowe wiadomości o metodzie do modelowania matematycznego procesów i zjawisk zawierających przepływ gazu i cieczy nazywanej Lattice Boltzmann Method (LBM - Metoda kratowego równania Boltzmanna). Trzema głównymi kierunkami stosowania LBM w opracowaniach autorów są: przepływ cieczy o swobodnej powierzchni z uwzględnieniem wymiany ciepła i przemiany stanu skupienia; ciągły przepływ cieczy i gazu; przemiany fazowe. W pracy przedstawiono wyniki modelowania oraz zastosowania metody do modelowania procesów przemysłowych i jej wykorzystanie w procesie dydaktycznym. Zwrócono uwagę na przewagi opisywanej metody oraz duże możliwości przyspieszenia obliczeń poprzez ich zrównoleglenie na współczesnych procesorach graficznych (GPU - graphics processing unit) .

EN

The basic information about the Lattice Boltzmann Method (LBM), used for numerical modeling of the processes and phenomena contained fluid flow, is presented in the paper. Three main direction of application of the LBM developed and described by the authors are: fluid flow with free surface, taking into account conductive heat transfer and changes of state of matter; continuous fluid flow; and phase transformations. Results of simulations by LBM as well as its application to industrial processes and for teaching are presented in the paper. Attention is paid to advantages of the method and possibility to accelerate its calculations through their parallelization on modern graphics processing units (GPUs).

2

Zastosowanie modelu naprężenia uplastyczniającego opartego o zmienne wewnętrzne do modelowania odkształcenia plastycznego stali

Rywotycki M., Malinowski Z., Svyetlichnyy D., Nowak J.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2013

|

z. 253

19--24

PL

W pracy porównano dwa modele wyznaczania naprężenia uplastyczniającego stali. Model naprężenia uplastyczniającego wyznaczanego na podstawie zmiennych wewnętrznych i przystosowanego do zmieniających się warunków odkształcenia porównano z wynikami uzyskanymi dla naprężenia uplastyczniającego wyznaczanego z empirycznych zależności opisanych równaniami opracowanymi przez Shidę. Analizie poddano proces spęczania walcowej próbki stalowej. W pracy przedstawiono wyniki dla kilku wybranych parametrów odkształcenia. Obliczenia wykonano z zastosowaniem autorskiego programu komputerowego wykorzystującego metodę elementów skończonych dla osiowosymetrycznego stanu odkształcenia.

EN

Process of upsetting cylindrical steel samples have been analyzed Two models of determining flow stress of steel have been compared. Flow stress model which is based on internal variables has been adapted to the changing conditions of deformation. The results of simulations have been compared to the flow stress model determined from empirical equations developed by Shida. The results of effective strain, effective strain rata, and flow stress have been presented. The calculations were performed by computer program which utilizes the finite element method for axially symmetric strain state.

3

Modelowanie rozwoju mikrostruktury wlewka podczas procesu ciągłego odlewania stali

Svyetlichnyy D., Hadała B., Malinowski Z., Łach Ł.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 4

203--211

PL

W procesie ciągłego odlewania stali powiązanych jest ze sobą kilka zjawisk. Należy do nich zaliczyć zagadnienia przepływu ciepła w krzepnącym wlewku, zagadnienia przepływu ciekłego metalu, powstawanie naprężeń cieplnych i naprężeń powodowanych wyginaniem pasma, oraz kształtowanie struktury wlewka ciągłego. Jednoczesne modelowanie tych zjawisk jest trudne i są one na ogół rozwiązywane oddzielnie. Powodem tego są trudności w określeniu wpływu czynnika dominującego na pozostałe zjawiska. W artykule przedstawiono wyniki modelowania pola temperatury w procesie krzepnięcia wlewka ciągłego oraz procesu krystalizacji i rozrostu ziaren. Wyznaczenie pola temperatury wlewka ciągłego umożliwiło uwzględnienie wpływu zmian temperatury na proces krystalizacji na odcinku od krystalizatora do strefy odcinania pasma. Do wyznaczenia przestrzennego pola temperatury zastosowano metodę elementów skończonych. Rozwój struktury wlewka ciągłego modelowano za pomocą trójwymiarowych automatów komórkowych. W rezultacie uzyskano model komputerowy, który pozwala na prowadzenie obliczeń symulacyjnych procesu ciągłego odlewania stali z uwzględnieniem zjawisk cieplnych i strukturalnych. W pracy przedstawiono wyniki symulacji powstania struktury wlewka z wykorzystaniem metody elementów skończonych zintegrowanej z metodą frontalnych automatów komórkowych.

EN

In the continuous casting process of steel several phenomena difficult to modeling are coupled. Heat transfer from the liquid steel and solid phase to the cooling system, liquid steel movement, development of the stress field due to strand bending and temperature gradients and microstructure evolution should be counting among those phenomena. Simultaneous modelling of this problems is so complicated that they are usually solving separately. In such a case it is hard to establish the influence of the main factor on the other processes. The results of the ingot temperature modelling and the solidification structure formation and evolution has been presented in the paper. The steady state solution to the ingot temperature field have made possible to reflect the temperature variation on the structure evolution starting from the mould and ending at the cut off section. The three dimensional finite element method has been employed to compute the temperature field. The structure formation has been modeled by the three dimensional cellular automata method. Thus, the computer model which allows modelling the continuous casting process taking into account thermal and structural phenomena has been employed. The results of solidification structure modelling based on the finite element model coupled with cellular automata have been presented in the paper.

4

Model mięknięcia z rekrystalizacją statyczną i zdrowieniem

Svyetlichnyy D., Nowak J., Pidvysotskyy V.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 9

703--707

PL

W pracy został przedstawiony nowy model mięknięcia z uwzględnieniem rekrystalizacji statycznej i zdrowienia statycznego materiału po odkształceniu. Zaproponowany model składa się z dwóch części: klasycznego modelu rozwoju gęstości dyslokacji i modelu opracowanego na podstawie teorii KJMA. Wprowadzenia członu odpowiadającego za zdrowienie pozwala wytłumaczyć różnice wartości wykładnika Avramiego uzyskanego eksperymentalnie z wartościami teoretycznymi. Skuteczność nowego modelu została zweryfikowana badaniami eksperymentalnymi, których wyniki zamieszczono w artykule.

EN

In the paper a new model of material softening after deformation in view of processes of static recrystallization and static recovery is considered. As a starting point the difference of Avrami exponent obtained in experimental researches from theoretical value has served. It is suggested to consider not only static recrystallization process, but also recovery proceeding simultaneously in non-recrystallized grains. The theoretical background is presented and the equations for new model are received. Equations of transition from one model to another are included. An efficiency of new model is shown on the basis of experimental data.

5

Rozwój modelu naprężenia uplastyczniającego opartego na zmiennych wewnętrznych

Nowak J., Svyetlichnyy D., Łach Ł., Pidvysotskyy V.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

R. 56, nr 11

617-623

PL

W artykule przedstawiono model naprężenia uplastyczniającego opierającego się na teorii dyslokacji z uwzględnieniem rekrystalizacji. Model składa się z dwóch części: klasycznego modelu rozwoju dyslokacji oraz modelu rekrystalizacji. Druga część bierze pod uwagę różne rodzaje rekrystalizacji i rozpatruje te procesy jako jeden, który zawiera procesy zarodkowania nowych ziaren oraz ich rozrost. Wyniki identyfikacji parametrów modelu oraz symulacje pokazano w artykule. Rozważono wady modelu i przedstawiono propozycje poprawek do modelu. Zaprezentowano również wyniki wstępnych symulacji.

EN

In the paper a flow stress model based on the dislocation theory in consideration of the recrystallization is briefly presented. The model consists of two parts: the classic model of the dislocation evolution and recrystallization model. The latter deal with various types of recrystallization as the same process rooted in nucleation and grain growth. The results of the model parameters identification and the simulation are presented in this paper. Then disadvantages of the model are considered and new proposal for improvement the model are presented. The results of preliminary simulation are presented as well.

6

Modelowanie za pomocą frontalnych automatów komórkowych rozwoju mikrostruktury podczas walcowania

Łach Ł., Svyetlichnyy D.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2010

|

Vol. 77, nr 12

725-735

PL

W pracy zaprezentowano wykorzystanie modelu frontalnych automatów komórkowych do modelowania rozwoju mikrostruktury podczas procesu walcowania prętów okrągłych gładkich. Opracowany model wykorzystuje wyniki modelowania procesów przeróbki plastycznej metodą elementów skończonych (w skali makro) do symulacji rozwoju mikrostruktury materiału automatami komórkowymi (w skali mikro). Przykładowo do prezentacji możliwości modelu wybrano proces walcowania w wykrojach. W pracy przedstawiono również analizę wpływu parametrów procesowych i materiałowych, m.in. gęstość dyslokacji, szybkość zarodkowania, prędkość rozrostu ziaren na rozwój mikrostruktury i jej końcowe wyniki.

EN

The use of frontal cellular automata for modelling microstructure evolution during the rolling of plain round bars is presented in the paper. The developed model uses the modelling results of the forming processes obtained by finite element method (macro scale) to simulate the microstructure evolution by cellular automata (micro scale). In order to present the model possibilities, the shape rolling process is chosen as an example. An analysis of influence of process and material parameters, including dislocation density, the rate of nucleation, gain growth rate on microstructure evolution and final structure is presente in the paper as well.

7

Modelling of microstructure evolution during the rolling by using cellular automata

Svyetlichnyy D.

Computer Methods in Materials Science

|

2009

|

Vol. 9, No. 2

256-263

EN

Prediction of microstructure evolution and properties is one of the most significant problems in materials science. Recently an interest to applying the cellular automata for the simulation of different phenomena in materials is arising constantly. The main asset of the CA is ability for a close correlation of the microstructure with the mechanical properties in micro- and meso-scale simulation. The objective of the paper is development of the model of microstructure evolution during the hot rolling. Then, model contains two parts: the deformation and the microstructure. When the dynamic recrystallization is considered, or multi-stages deformation is modeled, the cells distortion during the deformation cannot be neglected. Deformed structure can be used in the further modeling. Presented model CA begins calculations with the cubical cells. Then, shape of all cells is changing according to the deformation. Grain growth rate is independent of the sizes of the cells, but time of the boundary movement through the cell depends on the cell sizes and direction of the movement. In the present paper hot flat rolling process is chosen for modeling. It simplifies deformation conditions and plane strain state can be applied. In the model, while strain accumulated in material is not large enough, CA cells are changing their shape and sizes. When the strain reaches a preset value, the CA space is reorganized to obtain the cubical shape of the cells. There are two variants of the reorganization possible in the model. They are the halving and the cutting with the bonding. The first variant is applied when deformation is accompanied with the microstructure refinement. The second variant is more complex, and can be used when volume of the space cannot be reduced. The model of the recrystallization process consists of two stages: a nucleation and a new grain growth. The nucleation and the grain growth rate are dependent on deformation parameters such as: temperature, strain, strain rate, dislocation density and crystallographic orientation. In the present model new grains can appear during the deformation only. The grain growth begins during the deformation and then lasts after the deformation. The frontal CA model is adapted to the simulation of microstructure evolution during the flat rolling. As a result of the using of the frontal CA, significant regions are excluded from calculations and the front of the changes is studied only. The use of frontal cellular automata instead of conventional ones makes possible to reduce the computation time significantly, especially for the three-dimensional models. For the different part of the CA are used different kinds of neighborhood. In the algorithm of the boundary motion during the grain growth, Moore neighborhood is used. Unmovable grain boundaries are defined through von Neumann neighborhood. The calculations are carried out for reverse mill. Rolling pass schedule, contained information about temperature, reduction, inter-pass time and so on, is used as a basis for the modeling.

PL

Jednym z najważniejszych problemów nauki o materiałach jest przewidywanie rozwoju mikrostruktury i własności mechanicznych. Opracowany w niniejszej pracy model składa się z dwóch części, które uwzględniają odkształcenie i zmiany mikrostruktury. Zwykle odkształcenie nie jest uwzględniane podczas symulacji za pomocą automatów komórkowych. Natomiast, w przedstawionym modelu, dopóki zakumulowane w materiale odkształcenie nie jest wystarczająco duże, dotąd komórki w przestrzeni automatów odkształcają się zgodnie z tensorem odkształcenia, zmieniając swój kształt i rozmiary. Natomiast gdy odkształcenie osiągnie pewną ustaloną dużą wartość, która spowoduje znaczne zniekształcenie początkowego kształtu komórek, przestrzeń automatów zostaje przebudowana tak aby komórki wróciły do kształtu zbliżonego do sześcianu foremnego. Druga część modelu związana z rozwojem mikrostruktury, służy do symulacji rekrystalizacji i rozrostu ziarna. Algorytm procesu rekrystalizacji składa się z dwóch etapów: zarodkowania i rozrostu nowych ziaren. Prędkość zarodkowania i rozrostu ziaren uzależniono od takich parametrów procesu jak temperatura, odkształcenie, prędkość odkształcenia, gęstość dyslokacji i krystalograficzna orientacja ziaren. W pracy opisano trójwymiarowe frontalne automaty komórkowe. Zastosowanie takich automatów w miejsce konwencjonalnych pozwala na znaczące zmniejszenie czasu obliczeń. Frontalne automaty komórkowe przystosowano do symulacji rozwoju mikrostruktury podczas walcowania wyrobów płaskich. Plan gniotów wykorzystano jako dane wejściowe do modelowania. W publikacji przedstawiono wybrane wyniki symulacji za pomocą frontalnych automatów komórkowych. Jednym z najważniejszych problemów nauki o materiałach jest przewidywanie rozwoju mikrostruktury i własności irtccha-nicznych. Opracowany w niniejszej pracy mocfe/ składa się z dwóch części, które uwzględniają odkształcenie i zmiany mikrostruktury. Zwykle odkształcenie nie jest uwzględniane podczas symulacji za pomocą automatów komórkowych. Natomiast, w przedstawionym modelu, dopóki zakumulowane w materiale odkształcenie nie jest wystarczająco duże, dotąd komórki w przestrzeni automatów odkształcają się zgodnie z tensorem odkształcenia, zmieniając swój kształt i rozmiary. Natomiast gdy odkształcenie osiągnie pewną ustaloną dużą wartość, która spowoduje znaczne zniekształcenie początkowego kształtu komórek, przestrzeń automatów zostaje przebudowana tak aby komórki wróciły do kształtu zbliżonego do sześcianu foremnego. Druga część modelu związana z rozwojem mikrostruktury, służy do symulacji rekrystalizacji i rozrostu ziarna. Algorytm procesu rekrystalizacji składa się z dwóch etapów: zarodkowania i rozrostu nowych ziaren. Prędkość zarodkowania i rozrostu ziaren uzależniono od takich parametrów procesu jak temperatura, odkształcenie, prędkość odkształcenia, gęstość dyslokacji i krystalograficzna orientacja ziaren. W pracy opisano trójwymiarowe frontalne automaty komórkowe. Zastosowanie takich automatów w miejsce konwencjonalnych pozwala na znaczące zmniejszenie czasu obliczeń. Frontalne automaty komórkowe przystosowano do symulacji rozwoju mikrostruktury podczas walcowania wyrobów płaskich. Plan gniotów wykorzystano jako dane wejściowe do modelowania. W publikacji przedstawiono wybrane wyniki symulacji za pomocą frontalnych automatów komórkowych. Jednym z najważniejszych problemów nauki o materiałach jest przewidywanie rozwoju mikrostruktury i własności irtccha-nicznych. Opracowany w niniejszej pracy mocfe/ składa się z dwóch części, które uwzględniają odkształcenie i zmiany mikrostruktury. Zwykle odkształcenie nie jest uwzględniane podczas symulacji za pomocą automatów komórkowych. Natomiast, w przedstawionym modelu, dopóki zakumulowane w materiale odkształcenie nie jest wystarczająco duże, dotąd komórki w przestrzeni automatów odkształcają się zgodnie z tensorem odkształcenia, zmieniając swój kształt i rozmiary. Natomiast gdy odkształcenie osiągnie pewną ustaloną dużą wartość, która spowoduje znaczne zniekształcenie początkowego kształtu komórek, przestrzeń automatów zostaje przebudowana tak aby komórki wróciły do kształtu zbliżonego do sześcianu foremnego. Druga część modelu związana z rozwojem mikrostruktury, służy do symulacji rekrystalizacji i rozrostu ziarna. Algorytm procesu rekrystalizacji składa się z dwóch etapów: zarodkowania i rozrostu nowych ziaren. Prędkość zarodkowania i rozrostu ziaren uzależniono od takich parametrów procesu jak temperatura, odkształcenie, prędkość odkształcenia, gęstość dyslokacji i krystalograficzna orientacja ziaren. W pracy opisano trójwymiarowe frontalne automaty komórkowe. Zastosowanie takich automatów w miejsce konwencjonalnych pozwala na znaczące zmniejszenie czasu obliczeń. Frontalne automaty komórkowe przystosowano do symulacji rozwoju mikrostruktury podczas walcowania wyrobów płaskich. Plan gniotów wykorzystano jako dane wejściowe do modelowania. W publikacji przedstawiono wybrane wyniki symulacji za pomocą frontalnych automatów komórkowych. Jednym z najważniejszych problemów nauki o materiałach jest przewidywanie rozwoju mikrostruktury i własności irtccha-nicznych. Opracowany w niniejszej pracy mocfe/ składa się z dwóch części, które uwzględniają odkształcenie i zmiany mikrostruktury. Zwykle odkształcenie nie jest uwzględniane podczas symulacji za pomocą automatów komórkowych. Natomiast, w przedstawionym modelu, dopóki zakumulowane w materiale odkształcenie nie jest wystarczająco duże, dotąd komórki w przestrzeni automatów odkształcają się zgodnie z tensorem odkształcenia, zmieniając swój kształt i rozmiary. mikrostruktury, służy do symulacji rekrystalizacji i rozrostu ziarna. Algorytm procesu rekrystalizacji składa się z dwóch etapów: zarodkowania i rozrostu nowych ziaren. Prędkość zarodkowania i rozrostu ziaren uzależniono od takich parametrów procesu jak temperatura, odkształcenie, prędkość odkształcenia, gęstość dyslokacji i krystalograficzna orientacja ziaren. W pracy opisano trójwymiarowe frontalne automaty komórkowe. Zastosowanie takich automatów w miejsce konwencjonalnych pozwala na znaczące zmniejszenie czasu obliczeń. Frontalne automaty komórkowe przystosowano do symulacji rozwoju mikrostruktury podczas walcowania wyrobów płaskich. Plan gniotów wykorzystano jako dane wejściowe do modelowania. W publikacji przedstawiono wybrane wyniki symulacji za pomocą frontalnych automatów komórkowych.

8

Some aspects which deny a use of 2D cellular automata for modelling of recrystallization

Svyetlichnyy D.

Computer Methods in Materials Science

|

2007

|

Vol. 7, No. 1

182-188

EN

The main reason why the two-dimensional cellular automata (2D CA) are preferred to the three-dimensional (3D) ones is time of calculations. A number of cells in the 2D CA is the second power of space size, while in the 3D CA it is the third power. It pertains to a number of neighboring cells as well. Then the cost of the 3D calculation is higher than that of the 2D calculation more than the space size of the CA. It means that simulation in the 3D CA of the linear size of 100 cells demands more calculations than 100 simulations in the 2D CA of the same size. The CA is used for modeling of crystallization, recrystallization, phase transforrnation, crack propagation, micro-shear band and shear band propagation. But can the 2D CA hold up a mirror to the real process? In the paper some aspects of the using of the 2D CA for the recrystallization are considered. Four main problems, which can be solved or at least can be accounted, are dealt with here. Those arę kinetics of the recrystallization, a nucleation, a grain growth rate and deformation of grains. Some of the problem can be solved for the static recrystallization but not for the dynamic one. Some proposals and recommendation are included in the paper.

PL

Czas obliczeń jest głównym czynnikiem dającym preferencję zastosowań rozwiązania 2D w porównaniu z 3D. Liczba komórek w przestrzeni 2D jest kwadratem tej przestrzeni, a w 3D jest to trzecia potęga. Zwiększa to również liczbę sąsiadów danej komórki. W konsekwencji czas obliczeń 3D jest dłuższy więcej razy, niż wynikałoby to tylko z rozmiaru przestrzeni. Automaty komórkowe są powszechnie używane do modelowania krystalizacji, rekrystalizacji, przemian fazowych, propagacji pęknięć, rozwoju mikropasm i pasm ścinania itp. Powstaje pytanie czy rozwiązanie 2D może oddać poprawnie realny proces? W artykule opisano pewne aspekty zastosowania rozwiązania 2D do opisu rekrystalizacji. Rozważono cztery problemy, które mogą być rozwiązane lub chociaż przeanalizowane. Są to kinetyka rekrystalizacji, zarodkowanie, wzrost ziaren i odkształcenie ziaren. Niektóre z tych problemów mogą być rozwiązywane tylko dla statycznej rekrystalizacji. W pracy przedstawiono pewne propozycje i rekomendacje w tym zakresie.

9

Porównanie modeli naprężenia uplastyczniającego

Svyetlichnyy D., Pidvysotskyy V.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2005

|

R. 50, nr 10-11

560-566

PL

W artykule przedstawiono dwa modele naprężenia uplastyczniającego. Pierwszy z nich opracowany został przez Sellarsa i jego współpracowników, zaś drugi, dwuczęściowy model, oparty jest na teorii dyslokacji oraz teorii rekrystalizacji Kołmogorowa-Johnsona-Mehla-Avra- miego. Są to modele naprężenia uplastyczniającego jak też powstawania mikrostruktury. Naprężenie uplastyczniające oblicza się w oparciu o znajomość gęstości dyslokacji. Model dyslokacyjny uwzględnia zjawiska utwardzenia, zdrowienia i rekrystalizacji zachodzące podczas odkształcania. Model rekrystalizacji nie bierze pod uwagę różnic typów rekrystalizacji, traktując je jako taki sam proces oparty na zarodkowaniu i rozroście ziaren. W artykule przedstawiono wyniki wyznaczania parametrów obydwu modeli naprężenia uplastyczniającego. Potrzebne do tego celu dane otrzymano z prób plastometrycznych przeprowadzonych w IMŻ w Gliwicach przy użyciu symulatora Gleeble-3800. Dokonano też porównania i analizy otrzymanych wyników.

EN

The paper deals with two models of flow stress. The first one is a model developed by Sellars with co-workers. The second one based on dislocation theory and Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami recrystallization theory consists of two parts. They are models of flow stress and microstructure development. Flow stress is calculated using dislocation density. During the deformation process the dislocation model takes into account hardening, recovery and recrystallization. The recrystallization model does not distinguish different kinds of recrystallization. It considers them as the same process rooted in nucleation and grain growth. In the paper are presented results of identification of parameters of both flow stress models. Plastometric test data for identification were obtained using Gleeble-3800 simulator in IMŻ (Gliwice). Comparison and analysis of the results were carried out as well.

10

Modelowanie rozwoju mikrostruktury i naprężenia uplastyczniającego za pomocą automatów komórkowych

Svyetlichnyy D., Matachowski J.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2005

|

z. 207

25--30

PL

W pracy przedstawiono dwa modele zbudowane w oparciu o automaty komórkowe. Pierwszym jest model generowania początkowej mikrostruktury, drugim model rekrystalizacji. Model generowania początkowej mikrostruktury składa się z dwóch części: zarodkowania ziaren i ich rozrost. Model rekrystalizacji uwzględnia procesy umocnienia, zdrowienia i rekrystalizacji dynamicznej. W pierwszej części pracy zbadano wpływ prędkości zarodkowania, prędkości rozrostu ziarna oraz kształtu ziaren na przebieg procesu rozrostu ziarna. W drugiej części przeprowadzono badania wpływu dwóch modeli na zmiany naprężenia uplastyczniającego podczas odkształcenia z rekrystalizacją dynamiczną. Naprężenie uplastyczniające obliczono poprzez obliczenie gęstości dyslokacji.

EN

The paper deals with two models based on cellular automata. The first one is a model of initial microstructure generator; the second one is a model of recrystallization and flow stress. The both models consist of two parts: model of nucleation and grain growth model. The model of recrystallization takes into account also processes of hardening, softening and namely recrystallization. Firstly an influence of nucleation rate, grain growth rate and anisotropy of grain growth on crystallization (recrystallization) is studied. Then two models of nucleation during deformation are compared. They are included in the recrystallization model. In that model flow stress is calculated through dislocation density.

11

Zastosowanie metod teorii sterowania optymalnego do opracowania technologii walcowania

Svyetlichnyy D.

Informatyka w Technologii Materiałów

|

2003

|

T. 3, Nr 3-4

152-171

PL

Przedstawiona metoda projektowania planu gniotów, zbudowana w oparciu o metodę drugiej wariacji, wykazała dużą skuteczność w zastosowaniu do rozwiązywania skomplikowanych zadań, jakie są stawiane systemom planowania gniotów. Zaproponowany model projektowania planu gniotów pozwala na uzyskanie optymalnych parametrów procesu walcowania, a mianowicie gniotów i czasów przerw między przepustami, w celu uzyskania wymaganych wielkości ziarna austenitu lub ferrytu, oraz spełnienie dodatkowych ograniczeń nakładanych na proces walcowania. W konsekwencji możliwe jest uzyskanie wymaganych własności mechanicznych wyrobów gotowych. Zastosowanie teorii sterowania optymalnego może zmniejszyć nakłady na opracowanie technologicznych schematów dla nowych gatunków stali o wysokich wymaganiach dotyczących ich własności. Przeprowadzone w pracy obliczenia i analiza wyników pozwalają na sformułowanie następujących wniosków: Opracowane przez Autora nowe techniki stwarzają możliwość modelowania i optymalizacji procesu walcowania wyrobów płaskich poprzez wykorzystanie metod teorii sterowania optymalnego. W zagadnieniach optymalizacji procesu walcowania ze złożonymi wymaganiami co do jakości wyrobów metody teorii sterowania optymalnego okazują się bardziej efektywne niż metody optymalizacji statycznej. • Opracowany algorytmu doboru planu gniotów pozwala dobierać gnioty podczas walcowana wyrobów płaskich oraz na bieżąco (on-line) wprowadzać poprawki do planu gniotów.

EN

The paper deals with the application of control theory techniques in the flat rolling processes. Algorithms of optimal control problem solution are presented. Optimization problem for entire multi-pass rolling design was solved. Model of optimization is presented for rolling processes on the reversing mills. The models, which allow obtaining optimal parameters, were developed with an objective to achieve the required austenite or ferrite grain size.