PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 52

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
1
Content available Spatial Thermo-Mechanical Model of Mushy Steel Deformation Based on the Finite Element Method
Hojny M., Dębiński T., Głowacki M., Nguyen Trang Thi Thu
Archives of Foundry Engineering
|
2021
|
Vol. 21, iss. 2
17--28
EN
The paper reports the results of work leading to the construction of a spatial thermo-mechanical model based on the finite element method allowing the computer simulation of physical phenomena accompanying the steel sample testing at temperatures that are characteristic for the soft-reduction process. The proposed numerical model is based upon a rigid-plastic solution for the prediction of stress and strain fields, and the Fourier-Kirchhoff equation for the prediction of temperature fields. The mushy zone that forms within the sample volume is characterized by a variable density during solidification with simultaneous deformation. In this case, the incompressibility condition applied in the classic rigid-plastic solution becomes inadequate. Therefore, in the presented solution, a modified operator equation in the optimized power functional was applied, which takes into account local density changes at the mechanical model level (the incompressibility condition was replaced with the condition of mass conservation). The study was supplemented with examples of numerical and experimental simulation results, indicating that the proposed model conditions, assumptions, and numerical models are correct.
2
Content available The Use of the CUDA Architecture to Increase the Computing Effectiveness of the Simulation Module of a Ceramic Mould Quality Forecasting System
Hojny M., Żaba K., Dębiński T., Porada J.
Archives of Foundry Engineering
|
2020
|
Vol. 20, iss. 4
5--12
EN
This paper presents practical capabilities of a system for ceramic mould quality forecasting implemented in an industrial plant (foundry). The main assumption of the developed solution is the possibility of eliminating a faulty mould from a production line just before the casting operation. It allows relative savings to be achieved, and faulty moulds, and thus faulty castings occurrence in the production cycle to be minimized. The numerical computing module (the DEFFEM 3D package), based on the smoothed particle hydrodynamics (SPH) is one of key solutions of the system implemented. Due to very long computing times, the developed numerical module cannot be effectively used to carry out multi-variant simulations of mould filling and solidification of castings. To utilize the benefits from application of the CUDA architecture to improve the computing effectiveness, the most time consuming procedure of looking for neighbours was parallelized (cell-linked list method). The study is complemented by examples of results of performance tests and their analysis.
3
Content available A Sequential FEM-SPH Model of the Heating-Remelting-Cooling of Steel Samples in the Gleeble 3800 Thermo-Mechanical Simulator System
Hojny M.
Archives of Foundry Engineering
|
2020
|
Vol. 20, iss. 3
60--68
EN
This article presents a sequential model of the heating-remelting-cooling of steel samples based on the finite element method (FEM) and the smoothed particle hydrodynamics (SPH). The numerical implementation of the developed solution was completed as part of the original DEFFEM 3D package, being developed for over ten years, and is a dedicated tool to aid physical simulations performed with modern Gleeble thermo-mechanical simulators. Using the developed DEFFEM 3D software to aid physical simulations allows the number of costly tests to be minimized, and additional process information to be obtained, e.g. achieved local cooling rates at any point in the sample tested volume, or characteristics of temperature changes. The study was complemented by examples of simulation and experimental test results, indicating that the adopted model assumptions were correct. The developed solution is the basis for the development of DEFFEM 3D software aimed at developing a comprehensive numerical model allows the simulation of deformation of steel in semi solid state.
4
Content available The Methodology of Analysis on Geometrical Changes of a Mixed Zone in Resistance-Heated Samples
Dębiński T., Głowacki M., Hojny M.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2019
|
Vol. 64, iss. 4
1463--1470
EN
The article presents the use of computer graphics methods and computational geometry for the analysis on changes of geometrical parameters for a mixed zone in resistance-heated samples. To perform the physical simulation series of resistance heating process, the Gleeble 3800 physical simulator, located in the Institute for Ferrous Metallurgy in Gliwice, was used. The paper presents a description of the test stand and the method for performing the experiment. The numerical model is based on the Fourier-Kirchoff differential equation for unsteady heat flow with an internal volumetric heat source. In the case of direct heating of the sample, geometrical parameters of the remelting zone change rapidly. The described methodology of using shape descriptors to characterise the studied zone during the process allows to parametrise the heat influence zones. The shape descriptors were used for the chosen for characteristic timing steps of the simulation, which allowed the authors to describe the changes of the studied parameters as a function of temperature. Additionally, to determine the impact of external factors, the remelting zone parameters were estimated for two types of grips holding the sample, so-called hot grips of a shorter contact area with the sample, and so-called cold grips. Based on the collected data, conclusions were drawn on the impact of the process parameters on the localisation and shape of the mushy zone.
5
Content available A Multiscale Model of Heating-Remelting-Cooling in the Gleeble 3800 Thermo-Mechanical Simulator System
Hojny M., Głowacki M., Bała P., Bednarczyk W., Zalecki W.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2019
|
Vol. 64, iss. 1
401--412
EN
The paper presents a multi-scale mathematical model dedicated to a comprehensive simulation of resistance heating combined with the melting and controlled cooling of steel samples. Experiments in order to verify the formulated numerical model were performed using a Gleeble 3800 thermo-mechanical simulator. The model for the macro scale was based upon the solution of Fourier-Kirchhoff equation as regards predicting the distribution of temperature fields within the volume of the sample. The macro scale solution is complemented by a functional model generating voluminal heat sources, resulting from the electric current flowing through the sample. The model for the micro-scale, concerning the grain growth simulation, is based upon the probabilistic Monte Carlo algorithm, and on the minimization of the system energy. The model takes into account the forming mushy zone, where grains degrade at the melting stage – it is a unique feature of the micro-solution. The solution domains are coupled by the interpolation of node temperatures of the finite element mesh (the macro model) onto the Monte Carlo cells (micro model). The paper is complemented with examples of resistance heating results and macro- and micro-structural tests, along with test computations concerning the estimation of the range of zones with diverse dynamics of grain growth.
6
Content available Fizyczno-matematyczne modelowanie wysokotemperaturowych procesów przetwarzania stali w aspekcie wspomagania projektowania nowych technologii
Hojny M.
Obróbka Plastyczna Metali
|
2018
|
T. 29, nr 4
345--356
PL
W artykule przedstawiono możliwości obliczeniowe autorskiego oprogramowania DEFFEM w zakresie symulacji nagrzewania/przetapiania oporowego wraz z przykładowymi wynikami walidującymi przyjęte założenia modelu numerycznego. Pakiet symulacyjny stanowi integralną część opracowanej metodyki i bazuje na metodzie elementów skończonych, hydrodynamiki cząstek rozmytych oraz metodzie Monte Carlo w zakresie pełnej symulacji 3D wybranych zjawisk wysokotemperaturowego przetwarzania stali. Opracowany model termiczny nagrzewania/przetapiania oporowego oparto na rozwiązaniu równania Fouriera-Kirchoffa. Warunki brzegowe w postaci strumieni cieplnych zostały przyjęte zgodnie z warunkami próby realizowanej w układzie symulatora termo-fizycznego Gleeble 3800. Zjawiska kontaktowe i wymiana ciepła z otoczeniem modelowana była z wykorzystaniem zastępczego współczynnika wymiany ciepła. Podczas numerycznej symulacji nagrzewania/przetapiania oporowego w układzie symulatora Gleeble 3800, ciepło towarzyszące przepływowi prądu zostało uwzględnione w równaniu F-K jako moc wewnętrznych źródeł ciepła. Modelując wytwarzanie ciepła w wyniku przepływu prądu, przyjęto, że jego ekwiwalentem w modelu numerycznym będzie objętościowe źródło ciepła o mocy proporcjonalnej do rezystancji, kwadratu natężenia przepływającego prądu oraz funkcji intensywności dobieranej na podstawie eksperymentów. Oprogramowanie DEFFEM może być wykorzystane m.in. do analizy i modelowania energooszczędnej, ulepszonej w stosunku konwencjonalnego procesu metalurgicznego (odlewania, a następnie walcowania na zimno pasma) z nową technologią walcownia pasma, w którym współistnieje faza stała i ciekła. Nowa technologia jest ekonomiczniejsza oraz korzystnie oddziałuje na środowisko naturalne, ze względu na zmniejszenie emisji gazów.
EN
The paper presents computing capabilities of the original software DEFFEM as regards simulating resistance heating/remelting, along with examples of results validating the adopted assumptions of the numerical model. The simulation package is an integral part of the developed methodology, and is based upon the finite element method, the smoothed particle hydrodynamics, and the Monte Carlo method for the full 3D simulation of the selected effects of high temperature steel processing. The formulated thermal model of resistance heating/remelting is based upon the solution of the Fourier-Kirchoff equation. The boundary conditions in the form of heat fluxes have been adopted in accordance with the conditions of a test performed within the conditions of the Gleeble 3800 thermophysical simulator system. Contact effects and heat transfer to the environment were modelled using a substitute heat transfer coefficient. During the numerical simulation of resistance heating/remelting within the Gleeble 3800 simulator system, the heat accompanying the electric current flow was included in the F-K equation as the power of internal heat sources. When modelling the heat generation resulting from the electricity flow, it was assumed that its equivalent in the numerical model would be a voluminal heat source with its power proportional to the resistance, the square of electric current intensity, and the intensity function selected on the basis of experiments. The DEFFEM software can be used, among others, for analysing and modelling a new energy-saving strand rolling process, in which the solid phase and the liquid phase coexist. This process is improved as compared to the conventional metallurgical process (casting followed by strand cold rolling). The new process is more cost effective and has an advantageous environmental impact, due to the reduction of gas emissions.
7
Content available remote Hybrid model of liquid metal flow and solidification
Hojny M.
Technical Transactions
|
2017
|
Vol. 7(114)
127--135
EN
The article presents a hybrid model dedicated to simulations of liquid metal flow and its solidification. The developed solution is a key component of the developed integrated modelling concept, which combines the advantages of physical and computer simulations, while the concept itself is the foundation of a scientific workshop oriented at high-temperature processes (close to solidus lines). Examples of test simulation results are presented, indicating that the adopted model assumptions are correct.
PL
W artykule przedstawiono hybrydowy model dedykowany symulacjom przepływu ciekłego metalu i krzepnięcia. Opracowane rozwiązanie jest kluczowym elementem rozwijanej koncpecji zintegrowanego modelowania łączącego zalety symulacji fizycznej i komputerowej, zaś sama koncepcja stanowi fundament warsztatu naukowego zorientowanego na procesy wysokotemperaturowe (bliskich linii solidus). Przedstawiono przykładowe wyniki symulacji testowych, wskazujących na poprawność przyjętych założeń modelowych.
8
Projektowanie i wdrażanie systemów symulacji w zakładach przemysłowych
Hojny M., Żaba K., Pieja T.
Hutnik, Wiadomości Hutnicze
|
2017
|
Vol. 84, nr 6
238--244
PL
W artykule omówiono wybrane aspekty związane z praktycznym wdrażaniem systemów symulacji komputerowego wspomagania prac projektowych w zakładach przemysłowych. Przedstawiono dwie metodyki. Pierwsza bazuje na rozwiązaniach komercyjnych, powszechnie dostępnych na rynku. Metodyka druga opiera się na autorskich rozwiązaniach, pozwalająca na opracowanie narzędzi unikatowych w kontekście projektowania nowych technologii. Wiąże się to ściśle z praktycznym projektowaniem i implementacją rozwiązań numerycznych, testowaniem i walidacją eksperymentalną, a w końcowym etapie testami w warunkach przemysłowych. Przykładem takiego dedykowanego systemu jest pakiet DEFFEM, którego możliwości obliczeniowe zostały zaprezentowane w niniejszej pracy wraz z kierunkami dalszych prac rozwojowych i implementacyjnych.
EN
In the paper some aspects of the practical implementation of the system simulation computer-aided design in industrial plants are discussed. Two methods are presented. The first is based on commercial solutions commonly available on the market. The second methodology is based on original solutions allowing for the development of tools unique in the context of the design of new technologies. This is closely connected with practical design and implementation numerical solutions, testing and validation of experimental and in the final stage of testing in industrial conditions. An example of such a dedicated system package is DEFFEM package, where the computing capabilities have also been presented in this work, together with the directions of further development and implementation.
9
Koncepcja komputerowo wspomaganej metodyki przewidywania mikrostruktury stali odkształcanej w stanie półciekłym
Hojny M., Zalecki W.
Hutnik, Wiadomości Hutnicze
|
2017
|
Vol. 84, nr 7
266--271
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych zrealizowanych pod kątem opracowania koncepcji komputerowo wspomaganej metodyki przewidywania zmian mikrostrukturalnych w stalach odkształcanych w zakresach temperatur bliskich linii solidus, czy też przetapianych w zakresie współistnienia fazy ciekłej i stałej, a następnie chłodzonych do temperatury otoczenia. Przedstawione wyniki badań eksperymentalnych jak i numerycznych wskazują na występowanie w objętości próbki zróżnicowanych szybkości chłodzenia. Wynika to między innymi z faktu stosowania uchwytów miedzianych, które ściśle determinują możliwe do uzyskania szybkości chłodzenia w układzie symulatora Gleeble 3800. Drugim istotnym czynnikiem jest stosowany oporowy system nagrzewania próbek, który ze względu na swoją specyfikę generuje nierównomierne pole temperatury na przekroju wzdłużnym i poprzecznym próbki. Powyższe czynniki powodują tworzenie się bardzo niejednorodnej i zróżnicowanej pod względem składu fazowego mikrostruktury w objętości próbki. W ramach prac wykorzystano dedykowane oprogramowanie DEFFEM do oszacowania rozkładu temperatury oraz określenia lokalnych szybkości chłodzenia w objętości próbki. Połączenie badań symulacyjnych z proponowaną metodyką pozwoli na numeryczne przewidywanie mikrostruktury w analizowanym materiale.
EN
The paper presents the results of experimental tests carried out for the development of concept of computer-aided methodology for predicting microstructural changes in steel deformed in temperature ranges close to solidus lines or treated within the range of coexistence of the liquid and solid phase, and then cooled to ambient temperature. The results of both experimental and numerical studies show the presence of varied cooling velocities in the sample volume. This is due, among other things, to the use of copper grips that strictly determine the possible cooling velocity in the Gleeble 3800 simulator system. The second important factor is the use of a resistance heating system for samples which, due to its specificity, generates uneven temperature fields on the longitudinal and transverse cross sections of the sample. The above factors cause the formation of a very heterogeneous and varied microstructure in the sample volume. DEFFEM dedicated software was used to estimate the temperature distribution and to determine the local cooling velocity in the sample volume. Combination of simulation studies with the proposed methodology will allow numerical prediction of the microstructure in the analyzed material.
10
Content available Numerical modeling of sheet metal forming process using an LS-Dyna Electromagnetism (EM) module
Trzepieciński T., Nowotyńska I., Malinowski T., Hojny M., Pieja T.
Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe
|
2017
|
R. 18, nr 6
1108--1111, CD
EN
Electromagnetic pulse technology (EMPT) is a touchless method used for forming, blanking and joining of materials conducted electric current. Electromagnetic pulse interaction is also a method of plastic forming of materials with high velocity strains. In this paper the theoretical principles and physical phenomena occurred during electromagnetic pulse sheet forming are discussed. Furthermore, an example of the numerical modelling of electromagnetic forming in the Electromagnetism (EM) module of LS-Dyna® solver.
PL
Technologia impulsu elektromagnetycznego (TIEM) jest metodą bezdotykową służącą do zmiany kształtu, cięcia oraz łączenia materiałów przewodzących prąd elektryczny. Oddziaływanie impulsem elektromagnetycznym jest również jedną z metod plastycznego kształtowania materiałów dużymi prędkościami odkształcenia. W artykule omówiono podstawy teoretyczne oraz przedstawiono zjawiska fizyczne zachodzące podczas kształtowania blach impulsem elektromagnetycznym. Przedstawiono również przykład modelowania numerycznego procesu TIEM przy użyciu modułu Electromagnetism (EM) programu LS-Dyna®.
11
Zastosowanie systemów fotogrametrycznych i symulacji w procesie projektowania oraz weryfikacji narzędzi do procesu tłoczenia zlewozmywaka
Hyrcza-Michalska M., Hojny M., Jędrzejczyk D.
Hutnik, Wiadomości Hutnicze
|
2016
|
Vol. 83, nr 1
40--46
PL
W pracy przedstawiono przykład wykorzystania systemu fotogrametrycznego wyposażonego w optyczny skaner przestrzenny ATOS do weryfikacji wyników symulacji numerycznej. Wyznaczono wartość odchyłek od płaskości narzędzi do tłoczenia wytworzonych w oparciu o wyniki symulacji dla zaprojektowanej matrycy i dociskacza do tłoczenia zlewozmywaka. Dodatkowo na drodze symulacji numerycznej w oprogramowaniu Eta/Dynaform 5.9 zbadano wpływ wartości siły docisku i warunków tarcia dla przypadku tłoczenia zlewozmywaka przy użyciu narzędzi o tej określonej, rzeczywistej geometrii. Wykazano, iż dobrą praktyką przemysłową jest wykorzystanie wspomagania komputerowego, symulacji numerycznej i systemów fotogrametrycznych w projektowaniu wyrobów tłoczonych i narzędzi do tłoczenia.
EN
The paper presents an example of using photogrammetric system equipped with an optical scanning system ATOS to verify the results of numerical simulation. The value of deviation from flatness of tools for stamping products based on the simulation results for the matrix and blankholder designed for pressing the sink were appointed. In addition, on the road of numerical simulation software Eta / Dynaform 5.9, the effect of clamping force and friction conditions for the case of pressing the kitchen sink using the tools of this particular real geometry were tested. It has been shown that good industrial practice is to use computer-aided, numerical simulation and photogrammetric systems in product design pressed and tools for stamping.
12
Analiza termomechaniczna procesu kształtowania na półgorąco blachy stalowej nierdzewnej AMS5604
Peja T., Malinowski T., Hojny M., Trzepieciński T.
Hutnik, Wiadomości Hutnicze
|
2016
|
Vol. 83, nr 9
428--432
PL
W artykule przedstawiono praktyczne zastosowanie programu ImpetusAfea do analizy termomechanicznej metodą elementów skończonych procesu kształtowania owiewki silnika turbinowego wykonanej ze stali nierdzewnej AMS5604. Zakres modelowania numerycznego obejmował proces chłodzenia narzędzi, przemieszczenie blachy z pieca do przyrządu formującego oraz stabilizację temperatury w przyrządzie. W modelu MES uwzględniono zjawiska termomechaniczne zachodzące podczas trzech etapów kształtowania: przemieszczenie i pozycjonowanie blachy (określenie utraty temperatury blachy), kształtowanie elementu oraz wytrzymanie blachy w określonym czasie w tłoczniku. Analizy numeryczne przeprowadzono dla dwóch przypadków chłodzenia tłocznika. W pierwszym przypadku stempel i matryca były chłodzone kanałowo, w przypadku drugim narzędzia nie były chłodzone. Zaprezentowano i omówiono otrzymane rozkłady temperatury oraz rozkłady grubości blachy a także rozkłady temperatury w narzędziach dla analizowanych przypadków chłodzenia narzędzi.
EN
The article presents the practical application of finite-element-based Impetus Afea program to thermo-mechanical analysis of the forming process of the turbine engine deflector that is made of AMS5604 stainless steel. The scope of numerical modeling included: cooling conditions of tools, transferring the blank from the oven to the forming device and stabilization of the temperature in the forming tool. In the finite element model we considered thermo-mechanical phenomena occurring during the three forming stages: transferring and positioning the blank (determination of blank heat loss), the formation of the blank, and holding the blank for a certain time in the stamping die. Numerical analyses were carried out for the two cases. In first case the tools (a die and a punch) were cooled by cooling channel. In the second case the tools were without the cooling channel. The temperature distribution in tools for the above-mentioned cases of tool cooling and distribution both of temperature and the sheet thickness after the forming process were presented and discussed.
13
Niekonwencjonalne symulacje oraz analizy przemieszczania odpadów po procesie okrawania
Hojny M., Jędrzejczyk D., Dębiński T.
Hutnik, Wiadomości Hutnicze
|
2015
|
Vol. 82, nr 12
762--765
PL
W artykule przedstawiono przykładowe problemy pojawiające się na linii produkcyjnej podczas etapu okrawania. Jednym z głównych problemów było blokowanie się odpadów w rynnie spustowej prasy, co znacznie ograniczało wydajność i niezawodność procesu. Blokowanie odciętych fragmentów blachy w rynnie spustowej powodowało konieczność zatrzymywania linii produkcyjnej w celu jej udrożnienia. W celu analizy procesu okrawania po procesie tłoczenia przeprowadzono szereg obliczeń numerycznych przy użyciu metody elementów skończonych. Ważnym aspektem symulacji komputerowych była analiza wpływu geometrii narzędzi oraz sposób podziału odpadów, aby całkowicie wyeliminować zjawisko blokowania rynny spustowej.
EN
This paper presents the problems of arising during the sheet metal trimming process. The main problem limiting the performance and reliability of the process was the blockage of the discharge spout. Stopping the production line in order to clear the discharge spout was necessary. To predict the effects of trimming process numerical simulation was performed using FEM software that runs on the basis of solving differential equations using finite element method. An important aspect of the computer simulation was to analyse the effect of geometry tools. Secondly, the distribution of waste in discharge spout was very important.
14
Content available remote Stereoscopic visualization for model of deformation of steels with mushy zone
Dębiński T., Hojny M., Jędrzejczyk D.
Czasopismo Techniczne. Mechanika
|
2015
|
Y. 112, iss. 2-M
35--42
EN
The paper deals with visualization of results for simulation of a deformation process of a sample with a mushy zone. The numerical model consists of three basic subsystems: the mechanical, thermal and density changes parts. These describe both solid and semisolid deformation states. Taking into consideration their specific distribution graphical visualization is very helpful for understanding the course of the process. Moreover, a three-dimensional presentation is applied in various fields, ranging from medical imaging systems to technological processes assistance to scientific visualizations and entertainment. The stereoscopic imaging technique is still being developed. It is based on the idea of showing each eye the same scene from a bit different perspective. As an effect the illusion of depth is created due to the way the two images are interpreted by the human brain. Stereoscopy is not a new concept, but in the past few years a significant increase in the interest in this method of visualization could be observed. It is caused by computer and audio-visual technology development. In the paper several techniques of creating stereoscopic images are presented together with their physical bases and devices providing such functionality. The use of projection equipment and possibilities of its application to visualization of semi-solid steel deformation is discussed. Apart from that a description of an implementation of OpenGL specification for stereoscopic presentation of computer simulation results is provided.
PL
W artykule przedstawiono użycie techniki stereoskopowej do wizualizacji wyników symulacji procesu nagrzewania i odkształcania stali ze strefą półciekłą. Model numeryczny składa się z trzech oddzielnych podsystemów: mechanicznego, termicznego i przewidującego zmiany gęstości opisujących odkształcenie strefy stałej i półciekłej. Biorąc pod uwagę specyficzne rozmieszczenie tych stref, wizualizacja jest bardzo pomocna w zrozumieniu procesu. Obrazowanie trójwymiarowe jest szeroko stosowane, począwszy do medycznych systemów obrazowania, poprzez rozrywkę na wizualizacjach naukowych kończąc. Istnieje wiele technik tworzenia obrazów stereoskopowych, ale wszystkie prowadzą do przedstawienia obrazu z nieco innej perspektywy dla każdego oka. Efekt wywołania złudzenia głębi uzyskuje się dzięki interpretacji przez mózg odpowiednio przygotowanych obrazów. Stereoskopia nie jest techniką nową, jednak w okresie ostatnich kilku lat można zaobserwować kolejny wzrost zainteresowania tą techniką obrazowania dzięki rozwojowi technologii komputerowej i audiowizualnej. W artykule opisano kilka technik tworzenia obrazów stereoskopowych wraz z podstawami fizycznymi oraz przykładowymi urządzeniami umożliwiającymi prezentowanie scen stereoskopowych. Omówiono wykorzystywany sprzęt projekcyjny oraz możliwości zastosowania. Ostatecznie przedstawiono sposób implementacji z wykorzystaniem OpenGL oraz stereoskopową prezentację przykładowych wyników symulacji komputerowej.
15
Content available remote Development of the modeling strategy for the steel deformation in semi-solid state tomographic studies
Hojny M., Tarasiuk J., Wroński S.
Czasopismo Techniczne. Mechanika
|
2015
|
Y. 112, iss. 2-M
101--109
EN
The condition of steel deformation in a semi-solid state should be as isothermal as possible due to the very high sensitivity of material rheology to even small variations of temperature. The basic reason for uneven temperature distribution (melting zone) inside the sample body on the Gleeble thermo-mechanical simulator is the contact with cold/warm copper handles. The semi-solid conditions in central parts of the sample cause even greater temperature gradient due to latent transformation heat. Such non-uniform temperature distribution is the source of significant differences in the microstructure and, hence, in material rheological properties. In the paper example results of tomographic studies were presented for both experimental variants (with warm and cold handles).
PL
Proces odkształcania stali w stanie półciekłym powinien być realizowany w warunkach izotermicznych, w związku z dużą czułością własności mechanicznych na niewielkie zmiany temperatury. Głównym powodem nierównomiernego rozkładu temperatury (kształtu strefy przetopienia) w objętości próbki jest wpływ użytych podczas eksperymentów uchwytów miedzianych, tzw. ciepłych i zimnych. Kolejnym ważnym czynnikiem wpływającym na kształt strefy przetopienia jest generowane ciepło krzepnięcia wpływające także bezpośrednio na kształt strefy przetopienia i właściwości mikrostrukturalne i reologiczne. W prezentowanej pracy przedstawiono przykładowe wyniki analiz tomograficznych dla dwóch próbek, z których każda była przetapiana w innej konfiguracji narzędzi (uchwyty zimne i ciepłe).
16
Content available Numerical and Experimental Forming of Axisymmetric Products Using Methods of Deep Drawing and Flow Forming
Woźniak D., Hojny M., Gądek T., Głowacki M.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2015
|
Vol. 60, iss. 4
2827--2832
EN
The paper deals with the problem of forming of axisymmetric element. Two-stages process was taken into consideration: deep drawing of metal blank using hydraulic press and the method of elongating flow forming. The contribution presents results of numerical and experimental analyzes. Numerical simulations of both the processes were realized in Kraków at AGH University. Numerical verification of both processes was carried out using finite element models implemented with the help of commercial analysis system on basis of conducted in Poznań experimental shaping tests of Hastelloy C-276 alloy. The tests were aimed to find opportunities and conditions of plastic deformation of the material. This article summarizes example results of both numerical and experimental forming of products made of hard-to-deform material.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienie dotyczące formowania produktów osiowosymetrycznych. Proces został podzielony na dwa etapy: głębokie tłoczenie z wykorzystaniem prasy hydraulicznej oraz kształtowania obrotowego wydłużającego. Przedstawione zostały zarówno wyniki analiz numerycznych jak i badań eksperymentalnych. Analizy numeryczne wykonane zostały w AGH, natomiast badania eksperymentalne w Instytucie Obróbki Plastycznej w Poznaniu. Materiałem wejściowym do badań był Hastelloy C-276. Przeprowadzone badania ukierunkowane były na określeniu możliwości kształtowania wyrobów osiowosymetrycznych z materiałów trudno odkształcalnych.
17
Content available Development of Software for the Simulation of Rolling Steel Under the Coexistence of Liquid and Solid State
Jędrzejczyk D., Hojny M., Głowacki M.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2015
|
Vol. 60, iss. 4
2783--2790
EN
The paper presents the results of the application simulating the rolling process of steel in terms of coexistence of liquid and solid phases. The created mathematical models can be the basis for creation of systems that simulate the final phase of the continuous casting process relying on using a roller burnishing machine for continuous casting of steel. For a complete description of the performance of the material during deformation in these conditions, the constructed mathematical model is a fully three-dimensional model and consists of three parts: thermal, mechanical, and density variation submodels. The thermal model allows the prediction of temperature changes during plastic deformation of solidifying material. The mechanical model determines the kinetics of plastic continuum flow in the solid and semi-solid states, and the resulting deformation field. The temperature of the process forces supplementing the description of the performance of the material with a density variation model that allows the prediction of changes in the density of the material during the final phase of solidification with simultaneous plastic deformation. For the purpose built model, experimental studies were performed using a physical simulator Gleeble 3800®. They allowed the determination of the necessary physical properties of the metal within the temperature of change state. In addition to presenting the developed models the work also includes the description of the author’s application that uses the above mathematical models. The application was written in the fully object-oriented language C++ and is based on the finite element method. The developed application beside the module data input, also consist of a module of three-dimensional visualization of the calculations results. Thanks to it, the analysis of the distribution of the particular rolling parameters in any cross-section of the rolled strip will be possible. The paper presents the results of the authors’ research in the area of the advanced computer simulation.
PL
W pracy zaprezentowane zostały wyniki działania aplikacji pozwalającej na symulację procesu walcowania stali w warunkach współistnienia fazy ciekłej i stałej. Opracowane modele matematyczne mogą być podstawą tworzenia systemów symulujących ostatnią fazę procesu ciągłego odlewania stali polegającej na dogniataniu odlanego pasma rolkami maszyny COS. W celu pełnego opisu zachowania się materiału podczas odkształcania w omawianych warunkach, zbudowany model matematyczny jest modelem w pełni trójwymiarowym i składa się z 3 części: termicznej, mechanicznej i zmiany gęstości. Model termiczny pozwala na przewidywanie zmian temperatury w trakcie odkształcania plastycznego krzepnącego materiału. Model mechaniczny określa kinetykę płynięcia plastycznego ośrodka ciągłego w stanie stałym i półciekłym oraz wynikające stąd pole odkształceń. Temperatura analizowanego procesu wymusza uzupełnienie opisu zachowania materiału o model zmiany gęstości pozwalający na przewidywanie zmian gęstości materiału w trakcie końcowej fazy krzepnięcia z równoczesnym odkształceniem plastycznym. Na potrzeby budowanego modelu wykonane zostały badania doświadczalne przy użyciu symulatora fizycznego GLEEBLE 3800®. Pozwoliły one na określenie niezbędnych własności fizycznych metalu w zakresie temperatur zmiany stanu skupienia. Poza przedstawieniem opracowanych modeli w pracy zwarty został również opis autorskiej aplikacji wykorzystującej w/w modele matematyczne. Aplikacja został napisana w pełni obiektowym języku C++ i bazuje na metodzie elementów skończonych. Opracowana aplikacja poza modułem wprowadzania danych wejściowych posiada również moduł trójwymiarowej wizualizacji wyników obliczeń. Dzięki temu możliwa jest analiza rozkładu poszczególnych parametrów walcowania w dowolnym przekroju walcowanego pasma. W pracy przedstawiono wyniki badań autorów w dziedzinie zaawansowanej symulacji komputerowej.
18
Content available Analysis Of Die Design For The Stamping Of A Bathtub
Hojny M., Woźniak D., Głowacki M., Żaba K., Nowosielski M., Kwiatkowski M.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2015
|
Vol. 60, iss. 2A
661--666
EN
The paper presents example results of numerical and photogrammetric analysis leading to identify the causes of cracking and wrinkling during bathtub W1200 production. The verification of tools for the stamping of bathtub W1200 was performed using finite element method and photogrammetric system ATOS Triple Scan. A series of industrial tests was conducted to identify the model parameters. The major and minor strain distributions obtained from the finite element simulations were used in conjunction with the forming limit diagram to predict the onset of fracture. In addition, the effects of blank holder pressure and friction on the occurrence of fracture and wrinkling were investigated.
PL
W artykule przedstawiono przykładowe wyniki analiz numerycznych i fotogrametrycznych mających na celu identyfikację przyczyn powstawania fałdowania i pękania wanny serii W1200 w trakcie cyklu produkcyjnego. Weryfikacja narzędzi przeznaczonych do tłoczenia wanny W1200 została przeprowadzona przy użyciu metody elementów skończonych oraz precyzyjnego systemu fotogrametrycznego ATOS Triple Scan. W trakcie prac badawczych przeprowadzono cykl procesów nadzorowanych procesu produkcyjnego mającego na celu identyfikację parametrów modelu numerycznego. Odkształcenia duże i małe wyznaczone na podstawie symulacji numerycznych w połączeniu z krzywą odkształceń granicznych (KOG) pozwoliły na identyfikację krytycznych rejonów wytłoczki narażonych na fałdowanie i pękanie. Dodatkowo w trakcie przeprowadzonych prac przeanalizowano wpływ warunków tarcia oraz nacisku w kontekście powstawania fałdowania i pękania wytłoczki.
19
Zastosowanie systemów MES oraz fotogrametrycznych w procesie weryfikacji technologii tłoczenia wanny 1600
Woźniak D., Hojny M., Jędrzejczyk D., Głowacki M.
Hutnik, Wiadomości Hutnicze
|
2014
|
Vol. 81, nr 1
3--6
PL
W artykule przedstawiono przykładowe wyniki analiz numerycznych i fotogrametrycznych mających na celu weryfikację zastosowanych narzędzi oraz identyfikację przyczyn powstawania fałdowania oraz pękania wanny serii W1600 w trakcie cyklu produkcyjnego. Weryfikacja jakości narzędzi do procesu tłoczenia przeprowadzona została z wykorzystaniem technik fotogrametrycznych z użyciem systemu ATOS Triple Scan. Analizy numeryczne przeprowadzono z wykorzystaniem systemu obliczeniowego bazującego na metodzie elementów skończonych (MES). Identyfikacja parametrów zastosowanego modelu teoretycznego została dokonana na podstawie szeregu prób przemysłowych. Analiza otrzymanych wyników w połączeniu z zastosowaniem Krzywej Odkształceń Granicznych (KOG) pozwoliła na określenie krytycznych stref wytłoczki narażonych na pofałdowania i pęknięcia.
EN
The paper presents example results of numerical and photogrammetric analysis of manufacturing process of W1600 bathtub leading to both verification of the used dies and identification causes of cracking and wrinkling. The tools were verified using photogrammetric system ATOS Triple Scan and a computational system based on finite element method. The parameters of the applied theoretical model were determined on the basis of a series of industrial tests. Analysis of the collected results in conjunction with application of Forming Limit Diagram (FLD) led to identification of critical zones of the draw piece exposed to wrinkles and cracks.
20
System internetowy dla obliczeń równoległych w modelowaniu strefy półciekłej stali
Dębiński T., Głowacki M., Hojny M., Gumuła A., Woźniak D.
Hutnik, Wiadomości Hutnicze
|
2014
|
Vol. 81, nr 2
115--121
PL
W pracy zaprezentowano system internetowy dla aplikacji wykorzystującej obliczenia równoległe oraz obiektowe techniki programowania do modelowania procesu walcowania blach z występowaniem strefy półciekłej. Określenie granicy plastyczności dla stali w stanie półciekłym jest niezwykle trudne, a niezbędne dane w postaci krzywych naprężenie-odkształcenie w wysokich temperaturach można uzyskać jedynie przy zastosowaniu analizy odwrotnej. Ze względu na ograniczenie dostępnych zasobów komputerowych, a także złożoność modeli obliczeniowych, bardzo dokładne analizy mogą być czasochłonne, a w pewnych przypadkach nawet niemożliwe. Autorzy, wykorzystując obliczenia równoległe, opracowali algorytm pozwalający na szybkie obliczenia przy użyciu wielu procesorów, co jest głównym przedmiotem niniejszej pracy.
EN
The paper presents web base system for an application of parallel object-oriented programming technique in modelling of rolling process of steel plates with semi-solid zone. It also throws light on the problem of semi-solid steels yield stress relationship, one of the main input data of the simulation, and on application of inverse solution, the only possible method of development of the stress-strain curves at extremely high temperatures. Due to limitations of available computer resources a very accurate computation can sometimes be impossible or the time performance can be a barrier for practical application of complex sequential models. Taking advantage of parallel computing the authors have developed an algorithm allowing for fast computation using multiple processors, which is the main subject of the presented paper.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.