Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wytężenie budynku murowego na uskoku terenu

Mrozek D., Fedorowicz J., Kubina T., Garcorz A.

Przegląd Górniczy

|

2018

|

T. 74, nr 1

34--45

PL

W pracy przedstawiono metodykę prowadzenia analizy statycznej rzeczywistego budynku o konstrukcji ścianowej w sytuacji, gdy w obrębie rzutu poziomego jego fundamentów pojawił się lokalny uskok terenu. Wykorzystano przy tym formuły analityczne pozwalające na wyznaczenie globalnych sił obciążających budynek i sposób ich rozkładu na elementy konstrukcyjne budowli obciążone istnieniem uskoku. Określono krytyczną wartość położenia uskoku. Wartości analitycznie otrzymanych sił skonfrontowano z wynikami analiz numerycznych. Symulację numeryczną przeprowadzono na przestrzennym modelu MES odzwierciedlającym rzeczywisty budynek obciążony ciągłą deformacją oraz istnieniem uskoku. W pracy zaprezentowano wpływ oddziaływań górniczych na analizowany obiekt.

EN

This paper presents a methodology for the analysis of static building construction longwall when within the horizontal projection of the foundation local fault area appeared. Basic formulas allowing for the appointment of global forces on the building and the manner of their distribution on the structural elements of the building were applied. The values of these forces were confronted with the results of numerical analyzes. Numerical simulation was carried out on the spatial FEM model reflecting the real building laden with continuous deformation and the existence of a fault. The influence of mining interactions on the analyzed object is presented in this paper.

2

Continuous extrusion of commercially pure titanium GRADE 4

Palan J., Taboada J. V., Kubina T., Malecek L., Hodek J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2015

|

Vol. 69, nr 1

33--37

EN

Purpose: Continuous extrusion of metals using Conform™ machine is used to introduce severe plastic deformation and to improve mechanical properties of metals by reducing their grain size. This paper describes a development of a continuous extrusion sequence for Ti grade 4 in the CONFORM 315i machine. Design/methodology/approach: The influence of material flow conditions on the surface quality of final extruded rods was analyzed with the FEM-based DEFORMTM software. Findings: During the development, several process parameters were varied, such as the die chamber temperature and the extrusion velocity. Research limitations/implications: The goal was to conduct the experiment at the lowest possible temperature in order to achieve a maximum strain hardening effect. The material’s mechanical properties and its flow through the die chamber were studied. The homogeneity of the material flow and the surface quality of final rods were then optimized. Originality/value: The effort led to improvements in the analytical model used in the FEM simulation so that the surface quality can now be optimized more efficiently.

3

Mechanical and microstructural properties of Mg-based AZ31 alloy processed by ARB

Palán J., Kubina T., Köver M., Slama P.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2015

|

Vol. 76, nr 2

129--133

EN

Purpose: Severe plastic deformation techniques are known to produce materials with ultrafine-grained structures and enhanced mechanical properties. In magnesium alloys, these techniques improve both strength and ductility, as the latter is normally low at room temperature. In the present experiment, properties of rolled products after two rolling passes were examined. Rolling was carried out at 350°C and 400°C. At 350°C, the rolled sheets did not bond. Mechanical properties of the rolled products were determined. Microhardness profiles were measured to map the deformation distribution. The impact of the number of passes on mechanical properties was evaluated. It was found that with increasing number of passes, ultimate strength yield strength improve, and elongation does not decrease. Metallographic examination of the rolled products was carried out to assess the quality of the resulting joint. In certain locations, the joint was not distinctly visible, which proves its high quality. Design/methodology/approach: The evaluation was performed by simple tensile testing and light microscopy. The first conclusions were derived from the determined mechanical properties and based on analogies in available publications on a similar topic. Findings: This study confirmed that the SPD process improves mechanical properties and does not impair the ductility of the material. With increasing number of passes, the mechanical properties of the sample become more uniform.

4

Electro-chemical monitoring of static recrystallization

Filus F., Schindler I., Fila J., Lasek S., Kubina T., Niewielski G., Kuc D., Hadasik E.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2011

|

Vol. 11, no 2

277-283

EN

The electro-chemical potentio-kinetic method has proved to be a sensitive technique for monitoring of static recrystallization in austenitic steel AISI 304 after its cold forming and annealing. Results obtained in this manner are in very good conformity with the results of metallographic and X-ray analysis, as well as with the measured values of hardness. Corrosion current density appeared to be a suitable criterion for evaluation of development of relaxation processes.

PL

W pracy zbadano możliwość elektrochemicznego monitorowania statycznej rekrystalizacji przy zastosowaniu metody potencjokinetycznej w austenitycznej stali AISI 304 po odkształceniu plastycznym na zimno i wyżarzaniu. Otrzymane wyniki wskazują na bardzo dobrą zgodność z wynikami badań metalograficznych i analizy rentgenowskiej oraz pomiarami twardości. Zmiany natężenia prądu korozyjnego mogą stanowić wygodne kryterium oceny przebiegu procesów relaksacyjnych.

5

Effect of deformation heat in the laboratory hot rolling quantified by temperature scanners and modelling based on FEM

Schindler I., Kubina T., Bílovský P., Legerski M., Heger M.

Computer Methods in Materials Science

|

2009

|

Vol. 9, No. 2

189-194

EN

The capability to measure and record the surface temperature of relatively small samples plays the key role in conditions of the laboratory hot rolling. The situation during the experiment is complicated by a small homogeneity of the temperature field, the speed of its change, as well as a relatively high speed of movement of the rolling stocks, in combination with their limited length. All these unfavourable factors accompany the laboratory rolling in the two-stand computer controlled reversible rolling mill TANDEM (Institute of Modelling and Control of Forming Processes, VŠB-TU Ostrava). The installation of two temperature scanners LANDSCAN, working with the scanning speed 100 Hz in a parallel way, on the brackets above all three roller tables of the rolling mill made it possible to register effectively surface temperatures of the samples, moving in an arbitrary place, i.e. at the entry side between both mill stands as well as on the run-out roller table. Only the values of maximum temperatures of particular lines are sent from the temperature scanners to the control computer of the mill TANDEM. Another computer records and processes the whole surface-temperature maps. By means of the original software method a large volume of transferred data was minimized and the control computer records only the time course of maximum temperatures and detects passing the rolling stock beneath both scanning heads. This experimental method was used in monitoring of temperature changes during the high-reduction hot rolling of the plain-carbon steel with different speed, when two factors act against each other ? heating of a body by the deformation heat and the heat removal from its surface layers into the work rolls. The measured data served for a set up of the dependence between a change of the surface temperature of the rolling stock during its high reduction and the corresponding strain rate. The pertinent diagram proves a good accuracy and repeatability of the chosen experimental method. The samples quenched just after the deformation into the water underwent the metallographic analyses. The etching to the initial austenitic grain brought the valuable information about the influence of the deformation heat on the kinetics of the metadynamic recrystallization and the structural characteristics. The measure specific results are on the whole compatible with the data calculated by means of the exacting mathematical modelling on the basis of FEM; nevertheless, the physical method appears to be essentially more effective. One experiment of this type, including the preparation and heating of the sample and evaluation of data, takes the time an order of magnitude lower than the calculation on the basis of FEM, which demands normally more than ten hours. Of course, the mathematical modelling is principally a more universal method. The comparison of the results of the mathematical simulations and the measured temperature values confirmed that for the achievement of more accurate results it is suitable ? when a program based on FEM is used ? to substitute into the program the more precise constants gained by physical measurements.

PL

Zdolność pomiaru temperatury powierzchni przy relatywnie małych próbkach odgrywa kluczową rolę podczas analizy procesu walcowania na gorąco w warunkach laboratoryjnych. Sytuację komplikuje mała jednorodność pól temperatury, jak również stosunkowa duża prędkość walcowanego materiału w połączeniu z jego ograniczoną długością. Instalacja dwóch czujników temperatury LANDSCAN, pracujących równolegle z częstotliwością 100 Hz, umieszczonych na wspornikach nad wszystkimi trzema samotokami walcarki TANDEM, umożliwia efektywny pomiar temperatury powierzchni małych, ruchomych próbek. Tylko maksymalne wartości zmierzonych temperatur są przesyłane z czujników do komputera sterującego walcarką. Inny komputer rejestruje i przetwarza całe mapy pól temperatury. Za pomocą oryginalnego oprogramowania zminimalizowano liczbę przesyłanych danych i komputer sterujący rejestruje tylko czas pojawienia się najwyższej temperatury oraz wykrywa materiał poruszający się pod obydwoma głowicami. Ta metoda doświadczalna została zastosowana do monitorowania zmian temperatury podczas walcowania na gorąco stali węglowej z dużym odkształceniem i różnymi prędkościami. Zmierzone dane posłużyły do ustalenia zależności pomiędzy zmianami temperatury powierzchni walcowanego materiału podczas jego odkształcenia i odpowiadającą im prędkością odkształcenia. Próbki ochłodzone w wodzie tuż po walcowaniu poddano analizie metalograficznej. Pojawienie się zalążków ziaren austenitu dostarczyło cennych informacji na temat wpływu ciepła odkształcenia na kinetykę rekrystalizacji metadyna-micznej i na temat struktury materiału. Otrzymane wyniki są zgodne z wynikami otrzymanymi za pomocą dokładnego modelowania matematycznego opartego na MES. Porównanie wyników symulacji i mierzonych wartości temperatur potwierdziło, że w celu osiągnięcia dokładniejszych wyników, konieczne jest wstawienie do oprogramowania opartego na MES dokładniejszych stałych otrzymanych drogą pomiarów fizycznych.

6

Selected examples of plastometric researches

Boruta J., Liska M., Kubina T.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2008

|

Vol. 75, nr 8

465-467

EN

A plastometric research on a torsion plastometer enables to carry out a physical simulation of forming in a wide range of deformation conditions. Two low-carbon microalloyed steel samples with different ratio of carbon, or Ce respectively, were subjects to a simulation of structurally controlled rolling. In this way, it is possible to compare directly the values of deformation stress gained while deformation in a mono-phase or dual-phase range, and subsequently of the mechanical qualities after controlled cooling of the deformed samples at the same temperature and deformation regime. Also, there is a physical simulation of the influence of heating up on the deformation stresses in case of interrupted deformations of the high-carbon steel, type 6Cr3 MoV.

PL

Badania plastometryczne na plastometrze skrętnym umożliwiają przeprowadzenie fizycznej symulacji kształtowania w szerokim zakresie warunków odkształcenia. Dwie próbki ze stali niskowęglowej, mikrostopowej z różną zawartością węgla lub odpowiednio równoważnikiem węgla były obiektem symulacji procesu walcowania z kontrolowaną strukturą. Dzięki temu możliwe było porównanie odpowiednich wartości naprężenia uplastyczniającego uzyskanego w zakresie jedno- lub dwufazowego odkształcenia, a następnie właściwości mechanicznych po regulowanym chłodzeniu odkształconych próbek, w tej samej temperaturze i warunkach odkształcenia. Opisano również fizyczną symulację wpływu nagrzewania na naprężenia uplastyczniające w przypadku odkształcenia sekwencyjnego stali wysokowęglowej w gatunku 6Cr3 MoV.

7

Quantification of influence of the deformation heat in the high reduction rolling

Kubina T., Shindler I., Bilowsky P., Heger M., Logerski M., Janosec M., Rysz S.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2008

|

Vol. 75, nr 8

489-491

EN

The laboratory rolling mili TANDEM was equipped with a pair of the high-speed temperature scanners LANDSCAN, enabling the accurate computer recording of surface temperatures of the rolling stocks with relatively small dimensions and the high speed of movement. By means of the used software, the task was managed, consisting in the on-line computing and displaying the maximum value of the temperature measured during one pass of the rolling stock under the measuring equipment. Thanks to such information, it was possible to quantify in the laboratory conditions the influence of the deformation heat and heat removal into the working rolls on the surface temperature of the hot rolled steel samples. The data obtained by a physical way correspond well with the results of relevant calculations, based on the application of FEM.

PL

Laboratoryjna walcarka TANDEM została wyposażona w parę skanerów LANDSCAN o dużej prędkości pomiaru temperatury, umożliwiających komputerową rejestrację temperatur powierzchni pasm o relatywnie małych wymiarach, walcowanych dużymi szybkościami. Przy zastosowaniu posiadanego oprogramowania możliwe jest przeprowadzenie obliczeń maksymalnej wartości mierzonej temperatury podczas pojedynczego przepustu walcowania. Umożliwiło to określenie wpływu ciepła wywołanego odkształceniem plastycznym oraz wymiany ciepła z walcami roboczymi na temperaturę powierzchni pasm walcowanych na gorąco. Wyniki uzyskane w trakcie badań fizycznych mają dobrą zgodność z wynikami otrzymywanymi metodą MES.

8

Computer processing of results of the wedge rolling test

Kubina T., Schindler I., Turoňová P., Heger M., Franz J., Liska M., Hlisnikovsky M.

Computer Methods in Materials Science

|

2007

|

Vol. 7, No. 1

61-66

EN

A simple laboratory test performed by rolling of the wedge-shaped sample on plain rolls enables to investigate the structure-forming processes and formability of metallic materials effectively, thanks to its ability to implement a wide range of height reductions in a single sample. The formed material’s spreading induces tensile stresses at the sample’s lateral faces, which can yield in cracking. This method is very suitable for comparison of rollability of some materials with lower plasticity – e.g. those containing some subsurface flaws in the as-cast state. Mathematical processing of the wedge rolling test’s results is complicated due to an irregular shape of the rolled stock. Thus it is awkward to calculate strain at a particular place of the rolled sample since it is essential to determine coordinates of the corresponding place before forming. To increase accuracy and comfort of this experimental method, special software was developed under Delphi language for calculation of spreading, equivalent strain and strain rate in any cross section along the resulting rolling stock. Calculations are based on comparison of corresponding partial volumes of the wedge-shaped initial sample and resulting rolling stock. The latter has not quite a constant thickness and at the same time it has strongly irregular planar shape and size due to spreading. This factor considerably complicates application of the law of conservation of volume, when necessary calculations of partial strain components are carried out. The particular problem outlined was successfully solved by applying the methods of computer analysis of a bitmap picture, gained by scanning the planar shape of the sample after rolling. The rolled stock has to be scanned into a RGB bitmap. The retouched image has to be converted to an HLS system that defines colors using the following components: hue, saturation and brightness. Proper selection of the individual components of an HLS system enables to “take away” the given object from the whole picture and convert it in the black & white image where the sample obtains the attributes of black color and its remaining environs the attributes of white color. Thus pre-processed bitmap is appropriate for a computer determination of the plan dimensions of the final rolling stock. Hence the developed software represents an universal instrument for mathematical processing of the results of the discussed test, which works reliably and independently on complexity of the shape of the final rolled product. It is valid also in the case when the initial sample for the wedge rolling test is provided with notches of V shape, milled in the vertical direction on a lateral surface. These notches function as initiators of cracks and make it possible to better compare plastic properties of miscellaneous metallic materials on various conditions of hot forming. Deformation behaviour of the material close to these notches was subjected to the FEM analysis by means of program Forge 2005 of the company Transvalor. The simulation confirmed an increased share of tensile stresses on the face of the notch and susceptibility to the crack formation. At the same time the formation of laps during drawing the notch into the roll gap was confirmed. Another benefit of this simulation consisted in indication of distribution of the temperature field during rolling of wedge-shaped samples; this field is influenced mainly by the deformation heat. Knowledge gained by calculation, concerning shape changes of the rolled wedge-shaped sample and the formation of laps near notches are in full accordance with behaviour of the samples rolled in a real rolling mill.

PL

Prosty test laboratoryjny walcowania próbek klinowych) pomocą walców płaskich umożliwia zbadanie procesu wania struktury materiału oraz możliwości formowania metali. Płynięcie formowanego materiału indukuje naprężenia wywierane na powierzchnię próbki, które mogą skutkować pojawieniem się pęknięć. Matematyczne modelowanie procesu walcowania klinów jest skomplikowane ze względu na nieregulrny kształt walcowanego wsadu. Dlatego też rozwijane oprogramowanie przedstawia uniwersalne narzędzie przetwarzania matycznego dla wspomnianego testu, niezależnie od złożoności kształtu finalnego wyrobu. Aplikacja ta wykonuje obliczenia dla próbek z wycięciami kształtu V. Wycięcia te funkcjonują jako miejsca inicjacji pęknięć, aby umożliwić dalsze porównanie właściwości plastycznych różnych materiał metalicznych. Zachowanie materiału podczas formowania blisko wycięć jest przedmiotem analizy MES wykonanej przy użyciu programu Forge 2005. Przeprowadzona symulacja potwierdza zwiększony wpływ naprężeń rozciągających na formowanie pęknięć. Wiedza zgromadzona dzięki przeprawadzonym symulacjom została zweryfikowana z wynikami doświaczenia przemysłowego.

9

Modelling of casting, hot-charge rolling and cold-strip production from high-carbon steel

Schindler I., Kozelsky P, Kulveitova H., Cizek L., Rusz S., Marek M., Kubina T., Sojka J., Svinc V., Cerny L.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2004

|

Vol. 4, no 3

103-113

EN

Structure development of steel with 0.62 wt. % C during its laboratory casting, conventional as well as hot-charge rolling, cold-strip rolling and soft annealing in controlled atmosphere was studied. Effect of changes of processing parameters on final mechanical properties of a strip was determined. It was confirmed that microstructure and properties of strip produced by the effective and energy-saving hotcharge rolling could be more beneficial than after conventional rolling. Grain size seems to be more intensively effected by cooling rate and heating time of the casting than by phase transformations occurred before conventional rolling. As to final mechanical properties of thin strip from the steel applied, the ferrite fraction in the hot-rolled microstructure plays a key role. Due to higher ferrite content resulting from the finer austenite grain size, samples obtained after laboratory remelting and casting are characterized by lower yield stress and strength, together with higher ductility, which should be advantageous for subsequent processing of real strips in question.

PL

Badano rozwój struktury stali z zawartością węgla 0.62% podczas laboratoryjnego odlewania, walcowania konwencjonalnego i walcowania z jednoczesnym nagrzewaniem, walcowania taśmy na zimno oraz wyżarzania w atmosferze definiowanej. Ustalono, jak zmiany parametrów obróbki wpływają na końcowe właściwości mechaniczne. Stwierdzono, że mikrostruktura oraz właściwości taśmy produkowanej metodą efektywnego oraz energooszczędnego walcowania z jednoczesnym nagrzewaniem mogą być korzystniejsze niż po walcowaniu konwencjonalnym. Na wielkość ziarna prawdopodobnie znacznie silniej wpływa szybkość ochładzania podczas odlewania i czas nagrzewania niż transformacje fazowe poprzedzające walcowanie konwencjonalne. Zasadniczy wpływ na mechaniczne właściwości końcowe cienkiej taśmy z badanej stali ma frakcja ferrytyczna zawarta w mikrostrukturze walcowanej na gorąco. Z powodu większej zawartości ferrytu, wynikającej z drobnoziarnistej struktury austenitycznej, próbki uzyskane w trakcie laboratoryjnego przetapiania i odlewania charakteryzuje niższa granica sprężystości i wytrzymałości oraz większa sprężystość, co powinno być zaletą w obróbce wspominanych taśm.