Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Complex Computer System Based on Cellular Automata Method Designed to Support Modelling of Laminar Cooling Processes

Gołąb R., Madej Ł., Pietrzyk M.

Journal of Machine Engineering

|

2014

|

Vol. 14, No. 1

63--73

EN

The user friendly computer system that have the capability of modelling material behaviour both at the macro and micro scales was developed in this work. The system was designed to predict microstructure evolution during phase transformation in laminar cooling conditions with the use of the multi scale cellular automata finite element (CAFE) model. The finite element (FE) part is based on the conventional Fourier type equation and is used to predict macroscopic temperature distribution. This is an input for the micro scale cellular automata (CA) model of austenite-ferrite phase transformation. To facilitate the research, proposed micro scale CA model was implemented within developed universal object-oriented programming framework CAF. Description of major assumptions and functionality of the developed numerical system including efficient Graphical User Interface (GUI) is presented in the paper. The intuitive visualization of data obtained in different length scales facilitates work with the software.

2

Opracowanie wydajnego frameworku do metody automatów komórkowych z wykorzystaniem obliczeń równoległych i rozproszonych

Gołąb R., Madej Ł.

Zeszyty Naukowe. Studia Informatica / Uniwersytet Szczeciński

|

2012

|

Nr 31

57--70

PL

W ostatnich latach powstało bardzo dużo modeli do przewidywania rozwoju mikrostruktury w materiałach metalicznych podczas przeróbki plastycznej, bazujących na metodzie automatów komórkowych. Rozwój modeli materiałów jest nierozerwalnie związany ze wzrostem wydajności obliczeniowej współczesnych komputerów, w szczególności w zakresie nowoczesnych architektur równoległych i rozproszonych. To pociąga za sobą zapotrzebowanie przemysłu na coraz wydajniejsze i dokładniejsze modele rozwoju mikrostruktury. Równocześnie ze względu na duży stopień złożoności numerycznej takich modeli konieczne jest opracowanie uniwersalnego i efektywnego narzędzia wspomagającego tworzenie bardzo skomplikowanych modeli i dającego jednocześnie możliwość ich testowania. W niniejszym artykule przedstawiono jedno z możliwych rozwiązań, jakim jest framework dedykowany do obliczeń przy użyciu metody automatów komórkowych na komputerach z pamięcią wspólną i rozproszoną. Przedstawione rozwiązanie oparto na technologii C++ i bibliotece przesyłania komunikatów MPI (Message Passing Interface).

EN

In recent years, a lot of models based on the cellular automata method were developed to predict the microstructure evolution in material during metal forming operations. Development of material models is inextricably linked with increased computational performance of modern computers, particularly in the area of parallel and distributed architectures. This entails with the industry’s demand for more efficient and more accurate models of microstructure evolution. At the same time due to the high degree of numerical complexity of such models it is necessary to develop a universal and effective tool to support the creation of those complex models. One possible solution to this problem that is investigated within the present work is a framework dedicated to calculations using the method of cellular automata on computers with shared memory and distributed memory. The solution is based on C++ technology and message-passing library MPI (Message Passing Interface). The main emphasis was put in the present work on development of a methodology for dividing the space of cellular automata on parallel and distributed architectures to fully use the computing power of available computers.

3

Application of the expert computer system to design the hot strip rolling technology in the LPS line

Rauch Ł., Gołąb R., Kuziak R., Pidvysots'kyy V., Pietrzyk M.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2012

|

T. 64, nr 1

104-109

EN

Application of computer systems in industry becomes more and more frequent, in particular in those companies which are exposed to fast changes in the market due to the changing needs of products consumers. In the metals processing industry, these changes concern mainly the properties of semiproducts and products. Usually series of costly experimental trials are performed to meet these requirements. Therefore, there is a need for computer systems, which will aid design of the technology and allow decreasing the number of experimental trials. Details of the expert system applied to the analysis and optimization of the hot strip rolling technology in the semi-industrial rolling line (LPS) are described in the paper. Constructional multi-phase (CP) steel was selected for the analysis. Material models, developed for the investigated steel on the basis of experimental tests carried out at the Institute for Ferrous Metallurgy, were implemented in the system. Results of performed numerical simulations using the system are presented.

PL

Zastosowanie systemów komputerowych w przemyśle jest coraz częstsze, co szczególnie jest widoczne w przedsiębiorstwach nastawionych na bezpośredni kontakt ze zmieniającymi się potrzebami klientów. W przetwórstwie metali ma to przede wszystkim odzwierciedlenie w zapotrzebowaniu klientów na specyficzne własności półproduktów i wyrobów finalnych. Aby sprostać tym wymaganiom, zwykle konieczne jest podjęcie wielu kosztowych analiz doświadczalnych, które metodą prób i błędów dają oczekiwany rezultat. Dlatego potrzebne są systemy komputerowe oferujące funkcjonalność hybrydową, łączącą symulacje numeryczne, optymalizację i wiedzę ekspercką wspomagającą projektowanie technologii. W artykule przedstawiono szczegóły projektu oraz implementacji systemu, który został wykonany dla wspomagania projektowania technologii z wykorzystaniem Linii Półprzemysłowej Symulacji (LPS). Możliwości systemu przedstawiono na przykładzie stali konstrukcyjnej CP. W systemie zaimplementowano modele dla tej stali opracowane na podstawie badań wykonanych w IMŻ. W artykule zaprezentowano wyniki symulacji numerycznych wykonanych z wykorzystaniem zaproponowanego systemu.

4

Multiscale modelling of microstructure evolution during laminar cooling of hot rolled DP steels

Pietrzyk M., Madej Ł., Rauch Ł., Gołąb R.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2010

|

Vol. 10, no 4

57-67

EN

Accelerated cooling of DP steel strips after hot rolling is considered in the paper. The work is focused on the multi scale model based on the Cellular Automata method as well as on conventional models. Dilatometric tests were performed to identify the coefficients in the models for a DP steel. These models are implemented in the computer system, which simulates controlled cooling of products after hot rolling. This system is described briefly in the paper. Results of numerical tests, which show an influence of the cooling parameters on the structure of the DP steels, are presented in the paper, as well. Arbitrary laminar cooling system, composed of n1 boxes in the first section and n2 boxes in the second section, is considered. Such parameters as strip thickness and velocity, the number of active boxes in the first section of the laminar cooling, the time interval between the two sections and water flux in the sections were independent variables in the analysis. The optimal cooling schedule is the main result of the work.

PL

Tematem niniejszej pracy jest analiza zmian mikrostruktury podczas chłodzenia stali DP walcowanych na gorąco. W trakcie analizy wykorzystano dwa modele przemiany fazowej, bazujące na metodzie automatów komórkowych i na równaniu Avramiego. W każdym przypadku do identyfikacji opracowanych modeli przemian fazowych wykorzystano wyniki prób dylatometrycznych. Modele wprowadzono do opracowanego systemu komputerowego, który umożliwia projektowanie technologii kontrolowanego chłodzenia stali walcowanych na gorąco. Uzyskane wyniki symulacji numerycznych pokazujące wpływ parametrów procesu chłodzenia (np. ilość aktywnych skrzyń chłodzących w pierwszej i drugiej sekcji, czas przerwy pomiędzy sekcjami, grubość pasma, ciśnienie wody) na strukturę stali DP zamieszczono w niniejszej pracy. Głównym wynikiem jest opracowany optymalny schemat chłodzenia dla stali DP.

5

Analiza możliwości diagnozowania stanu węzłów w rozproszonym systemie sterowania

Wajs W., Skuba M., Gołąb R.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2005

|

R. 51, nr 9 bis

255--257

PL

W artykule przedstawiono inteligentne struktury rozproszonego systemu sterowania i zarządzania zasobami. Struktury takie występują w sieciach komputerowych i mikroprocesorowych pracujących w różnych standardach komunikacji pomiędzy procesorami. W rozproszonym systemie sterowania zasobami jedną z podstawowych funkcji jest diagnostyka jego elementów składowych. Podstawowym elementem systemu jest węzeł sieci LON (Local Operation Network) wyposażony w mikroprocesor NeuronChip 3150 współpracujący z urządzeniami kontrolno-pomiarowymi opartymi na mikrokontrolerach Atmel i komunikującymi się w standardzie protokołu RS485. W systemie zastosowano technikę sterowania zdarzeniami (Even Driven) oraz technikę stałego przedziału czasu przełączania (Time Triggered) w systemach operacyjnych węzłów sieci LON jako wzajemnie uzupełniające się techniki do sterowania i diagnozowania.

EN

In the paper intelligent structures of a distributed control and resource management system arc presented. These structures arc present in computer and microprocessor networks functioning in various processor communication standards, in the distributed resource management system one of the main problems is diagnostics of its components. Core clement of the system is a LON (Local Operation Network) node equipped with a NeuronChip 3150 microprocessor cooperating with control and measuring devices based on Atmel microcontrollers using the RS485 standard protocol for communication. In the system Event Driven and Time Triggered Event techniques arc used in the LON nodes operating systems as complementary tools for control and diagnosing.