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

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.

3

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.

4

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.