Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modeling and numerical analysis of the process of punching aluminum sheets taking into account punch wear

Bohdal Łukasz, Kośka Katarzyna, Miksza Mateusz, Patyk Radosław, Kalata Franciszek

Journal of Mechanical and Energy Engineering

|

2022

|

Vol. 6, No 1

13--20

EN

The paper presents a modeling and analysis algorithm as well as the results of simulation tests with the use of FEM of a process of punching aluminum sheets used for casings. In industrial practice, the difficulty lies in the correct selection of punching clearance. In order to predict the effect of clearance on the quality of the edge cut, a numerical model was developed taking into account the geometric and physical nonlinearity with damage. The model makes it possible to simulate all the phases of the cutting process, including the fracture phase, which is of key importance to the formation of the workpiece edge. A new approach of creating a real geometry of the punch edge was presented. The geometries developed take into account the most common defects of the punch cut edges. Owing to this, it is possible to predict the course of the proces depending on the type and degree of the wear of the cutting edges of the punch. The results obtained showed that for clearances below the value of a = 0.16 mm, the crack has the shape of a straight line. Clearance values a = 0.16 mm and below allow one to obtain a perpendicular shear area and a considerable width of the smooth cutting zone. As the clearance increases, the width of the cutting zone decreases. Punch wear significantly reduces the smooth zone and it increases perpendicular deviation of cut surface.

2

Impact of Assembly Method on the Strength of Single-Lap Joints of Aircraft Aluminum Alloy Sheets

Miturska Izabela

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2020

|

Vol. 14, no 2

163--170

EN

The paper presents a comparative analysis of the strength properties of single-lap assembly joints. Single-lap joints are commonly used in various structures because of their strength properties. Three types of joints, widely used in modern structures, were prepared and tested: adhesive, rivet, and hybrid adhesive-rivet joints. The experiments were carried out using aluminum alloy EN AW-2024, a structural material used in aviation. In the adhesive joints, the substrates were joined using a two-component epoxy adhesive composed of Epidian 53 epoxy resin and polymide curing agent (PAC) – Epidian 53/PAC/100:80. The rivet joints were formed using steel-aluminum blind rivets. The rivets were arranged in four different configurations. One of the very important structural factors considered when designing single-lap assembly joints is overlap length. In the present study, two overlap lengths were tested: 12 mm and 20 mm. The assembly joints were subjected to strength tests. Tensile-shear strength was determined. The results were analyzed statistically.

3

Evaluation of effect changing temperature on lamb-wave based structural health monitoring

Mohammadi Esfarjani Sattar

Journal of Mechanical and Energy Engineering

|

2019

|

Vol. 3, No 4

329--335

EN

The purpose of this paper is to investigate the effect of temperature change on the Lamb wave-based SHM method. This study evaluates the Lamb wave method’s ability to detect damage to an AL2024-T3 sheet, assessed by a near-surface hole. Lamb waves are created via numerical simulation with the commercial Finite Element (FE) package ABAQUS. In this study, the Lamb wave-based SHM method using displacement responses is used. The results indicate that this method is able to detect a near-surface hole in the AL2024-T3 sheet as well as its location, with close approximation. Subsequently, the AL1100 sheet was investigated for changes in temperature from this method, which was evaluated over a temperature range of –200°C to 204°C. The results show that temperature change in the range of –200°C to 93°C has no effect on the displacement responses. However, the graphs related to temperature change of more than 149°C do not overlap with the reference temperature. Hence, it has been concluded that Lamb waves can be used as an SHM method in the temperature range of –200°C to 93°C without having to worry about the effects of temperature change on the results.

4

Badania symulacyjne i eksperymentalne procesu wykrawania części z blach aluminiowych o zmiennej grubości

Bohdal Łukasz, Kalata Franciszek, Kałduński Paweł, Kukiełka Leon, Patyk Radosław, Kukiełka Krzysztof

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2019

|

R. 20, nr 9

52--56

PL

W artykule przedstawiono algorytm modelowania i analizy oraz wyniki badań symulacyjnych z zastosowaniem MES oraz eksperymentalnych procesu wykrawania części z blach aluminiowych stosowanych w przemyśle motoryzacyjnym do budowy pojazdów. Uzyskuje się zarówno oszczędność energii oraz obniżenie masy samochodów. Analiza dotyczy wpływu warunków procesu wykrawania na jakość ciętej krawędzi wyrobu. Symulacje komputerowe przeprowadzono dla przestrzennych stanów naprężeń i płaskich stanów odkształceń z wykorzystaniem Solvera LS-DYNA oraz aplikacji LS-PrePost. Otrzymano mapy intensywności naprężeń i odkształceń dla dowolnej chwili czasowej z uwzględnieniem nieliniowości występujących w procesie wykrawania. Badania symulacyjne przeprowadzono dla różnych grubości blach oraz zmiennych wartości luzu miedzy stemplem a matrycą. Wyniki symulacji zweryfikowano eksperymentalnie. Opracowane aplikacje numeryczne oraz otrzymane wyniki badań mogą być wykorzystane do projektowania i optymalizacji procesu wykrawania.

EN

The paper presents the modeling and experimental researches of the blanking process of parts from aluminum sheets used in automotive industry to building vehicles. Analysis concerns influence of process conditions on quality of cut edge. Numerical analysis was performed for the spatial states of stresses and flat states of strains in LS-DYNA solver and LS-PrePost application regarding blanking process nonlinearities. Researches were realized for different sheet’s thickness and punch-die clearances. Results were verified experimentally. Obtained maps of stresses, strains, displacement at any moment of time can be used for design of the blanking process and it’s optimization.

5

Właściwości napawanych warstw Fe-Cr-C-Nb przy zastosowaniu kierunkowego odbioru ciepła

Bęczkowski R., Cebulski J., Pasek D.

Przegląd Spawalnictwa

|

2017

|

R. 89, nr 3

32--35

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad napoinami trudnościeralnymi przeznaczonymi do pracy w warunkach intensywnego zużycia ściernego. Głównym celem pracy była analiza własności przy wykorzystaniu drutu dającego twardości sięgające do 1200 HV1 warstwy wierzchniej w jednym przejściu. Do zwiększenia szybkości odprowadzenia ciepła z miejsca napawania zastosowano blachy aluminiowe. Próbki napawane poddano badaniu rozkładu twardości wraz z identyfikacją miejsca pomiaru oraz badaniom metalograficznym na mikroskopie optycznym i mikroskopie skaningowym z mikroanalizą rentgenowską. Zastosowanie płyt zwiększających odbiór ciepła z miejsca napawania pozwoliło na zwiększenie twardości w warstwie napoiny tuż nad linią wtopienia.

EN

The paper presents results of research on surface hard wearing designed to work in the conditions of intense abrasive wear. The main objective of the study was to perform influence the directional reception heat of using a wire giving a hight hardness surface layer (up to 1200 HV1) in a single pass bead. To increase the speed of heat dissipation from the place of hardfacing a sheet of aluminum was used. The samples were examined hardness distribution together with the identification of the place of measurement and testing metallographic optical microscope (OM) and scanning electron microscope (SEM) with X-ray EDS. The use of aluminum sheet to increase the heat transfer from the space surfacing allowed to increase the hardness of the deposit in a layer just above the line of fusion.

6

Finite Element Analysis of the local effect of a piezoelectric patch on an aluminum plate

Lebied A., Necib B., Sahli M.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2017

|

Vol. 21, nr 2

233--242

EN

We have been accustomed to traditional materials such as wood, leather, wool... and have known the revolution of plastics and composites materials. Recently, we have known other innovations: these of smart materials able to change the shape as the piezoelectric materials. This work deals with the electro-mechanical modeling of these structures by the finite element method. It consists on to model and to simulate deformations in a square aluminum plate subjected to an electric field. This is achieved by using PZT piezoelectric transducers that have such particularity to deform under the influence of an electric field. The study of the deformed aluminum plates equipped with a PZT patch is considered and these types of materials are commonly used in aeronautics and astronautics, which is the context of our study. We have clearly shown the effect of the electromechanical properties of different piezoelectric materials, the transverse piezoelectric coefficient d31 and the longitudinal piezoelectric coefficient d33 of PZT patch on the final response of the intelligent structure.

7

Jak oceniać lekkie metalowe okładziny ścian? Wytyczne Stowarzyszenia DAFA

Rodak G., Fiszer P.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 9

115--116

8

Trwałość elewacyjnych płyt kompozytowych z okładzinami z blachy aluminiowej

Wójtowicz M.

Przegląd Budowlany

|

2016

|

R. 87, nr 5

54--56

PL

Elewacyjne wyroby z aluminium znajdują powszechne zastosowanie w budownictwie, szczególnie do wykonywania okładzin wentylowanych. Jako wykończenie dużych powierzchni stosuje się odpowiednio wyprofilowane płyty kompozytowe, których zewnętrzne warstwy stanowią zabezpieczone blachy aluminiowe. Do oceny trwałości porównano płyty kompozytowe z blachami ze stali ocynkowanej i powlekanej metodą „coil coating”.

EN

Facade aluminum products are widely used in construction, especially for making ventilated claddings. Composite panels appropriately contoured are used as a finishing of large surfaces. The outer layers on these panels are the protected aluminum sheets. For the purpose of evaluation of the durability, two kinds of composite panels: with the sheets of galvanized steel and coated using the „coil coating” methods, were compared.

9

Application of a SPH coupled FEM method for simulation of trimming of aluminum autobody sheet

Bohdal Ł.

Acta Mechanica et Automatica

|

2016

|

Vol. 10, no. 1

56--61

EN

In this paper, the applications of mesh-free SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) continuum method to the simulation and analysis of trimming process is presented. In dealing with shearing simulations for example of blanking, piercing or slitting, existing literatures apply finite element method (FEM) to analysis of this processes. Presented in this work approach and its application to trimming of aluminum autobody sheet allows for a complex analysis of physical phenomena occurring during the process without significant deterioration in the quality of the finite element mesh during large deformation. This allows for accurate representation of the loss of cohesion of the material under the influence of cutting tools. An analysis of state of stress, strain and fracture mechanisms of the material is presented. In experimental studies, an advanced vision-based technology based on digital image correlation (DIC) for monitoring the cutting process is used.

10

Taśmy platerowane dla motoryzacji

Kłyszewski A.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2014

|

nr 5-6

104--105

PL

Rynek aluminium w Polsce należy do najdynamiczniej rozwijającej się gałęzi przemysłu metali. Jego spożycie liczone na głowę statystycznego mieszkańca w ostatnich 10 latach uległo podwojeniu. Obecnie największy wzrost obserwuje się w branżach odlewniczej i przeróbki plastycznej, głównie wyrobów wyciskanych.

11

The numerical analysis of the effect of the joining process parameters on self-piercing riveting using the solid rivet

Mucha J.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2014

|

Vol. 14, no. 3

444--454

EN

This paper presents the numerical modeling of the self-piercing riveting using the solid rivet. The joint forming capabilities were presented using the FEM analysis, on the example of two steel sheets made of DC01, and on the example where the upper sheet was made of DC01 and the lower sheet was made of EN AW-AlMg3 aluminum alloy. The numerical analysis of the joint forming was performed using sheets of identical thickness of 1.5 mm and at conventional tool movements. The effect of the layout change and the number of grooves in the universal rivet on the stress distribution were determined. In this paper, the groove filling with the joined sheet material depending on selected factors of the joining process was also compared. The capabilities of joining with a different tool movement solution were presented. The correctness of the numerical model was validated based on metallographic researches and the force characteristics of the process.

12

Zwiększenie efektywności tłoczenia elektromagnetycznego

Zimniak Z., Radkiewicz G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 3

167--171

PL

W artykule przedstawiono badania, których celem było zwiększenie efektywności tłoczenia elektromagnetycznego. W tym celu autorzy wykorzystali stanowisko badawcze z możliwością wielokrotnego rozładowania baterii kondensatorów. Zaproponowana metoda wytłaczania elektromagnetycznego pozwala na uzyskanie większej o 32% głębokości wytłoczek w porównaniu do technologii tradycyjnej. W pracy pokazano również zastosowanie pola elektromagnetycznego jako narzędzia do procesu cięcia blach. W tym celu wykorzystano standardowy przyrząd do cięcia, który uzupełniono o specjalnie wykonaną głowicę induktorową. Wykazano, że metoda wielokrotnego rozładowania baterii kondensatorów, znacząco zwiększa możliwości konwencjonalnych procesów tłoczenia elektromagnetycznego.

EN

In this article authors describes increase efficiency of the electromagnetic sheet metal forming. For this operations authors suggest using multiple-discharge-forming. This pulsed deep drawing provides relative improvement in maximum deformation of the blank in range of 32 %. Paper presents also the application of the electromagnetic field as a tool for sheet metal cutting. The process of electromagnetic cutting can be conducted using the conventional cutting tools supplemented with a coil. Method using a multiple step strategy offers much greater capabilities then traditional electromagnetic stamping methods.

13

Nośność cienkościennych aluminiowych konstrukcji z blach profilowanych

Gwóźdź M., Ferenc J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2011

|

z. 58, nr 1

131-140

EN

The main issue taken up in the paper is load capacity of cover structure of the coldformed aluminum sheets, co-working with the framework construction of the building. The basis of structures' safety assessment is presented. Partial safety factors, gamma m for cold-formed aluminum sheets, contained in the PN-EN 1999-1-4, include the simplifications adopted in the load models of individual components of construction. This paper also describes the model adopted in the engineering calculations for the thin-walled aluminum shell, susceptible for the effects of local buckling. Differences in the safety assessment and the analysis of load capacity of steel and aluminum thin-walled structures, designed according to European standards, are also pointed out.

14

Doświadczalna i teoretyczna analiza wtórnego zginania w zakładkowych połączeniach nitowych blach ze stopniowaną grubością

Skorupa M., Korbel A., Machniewicz T., Skorupa A.

Przegląd Mechaniczny

|

2011

|

nr 7-8

22-26

PL

Przedstawiono wyniki badań zmęczeniowych zakładkowych połączeń blach aluminiowych z trzema rzędami nitów. Rozważono konfigurację standardową, tj. o stałej grubości blach oraz zmodyfikowaną przez stopniowanie grubości blach w skrajnych rzędach nitów. W rzędach tych występują bowiem maksymalne momenty spowodowane wtórnym zginaniem blach, a stopniowanie grubości blach zaproponowano w celu obniżenia naprężeń zginających w tym obszarze. Badania przeprowadzono dla dwóch różnych sił zakuwania nitów. W obu przypadkach zaobserwowano wyższą trwałość zmęczeniową próbek ze stopniowaną grubością niż próbek standardowych.

EN

Results of fatigue tests of lap joints of aluminum plates with three rows of rivets were presented. Standard configuration i.e. with a constant thickness of metal sheets and modified by gradation of the thickness of metal sheet in extreme rows of rivets were considered. In those rows maximum moments caused by secondary bending of metal sheets were presented, and gradation of sheet thickness was proposed in order to decreasing of bending stresses occurring in this area. Experiments were conducted for two different forces of rivets clenching process. In both cases, it was observed higher fatigue life of specimens with graded thickness than the standard samples.

15

Numerical study of the micro-formability of thin metallic materials: virtual micro-forming limit diagrams

Sene N., Balland P., Arrieux R.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2011

|

Vol. 11, no 2

421-435

EN

This paper presents the determination of virtual micro-forming limit diagrams from two types of numerical simulations based on the finite element method: one with modelling of the full tool for microdeep drawing and a thin blank with geometric imperfections, based on a defined roughness; and a second called "reduced simulation" where different deformation paths were simulated with appropriate boundary conditions by introducing the same type of geometric imperfections on aluminium 1050A (99.5%). A new test for detecting the onset of necking, called the "change of slope" criterion has been defined. Several methods based on histograms to represent the distributions of major and minor strains, have been used to determine the strain at the onset of necking. The numerical micro-forming limit diagrams (MFLD) were then compared to one obtained experimentally.

PL

W pracy przedstawiono wyznaczenie wirtualnej krzywej odkształceń granicznych dla mikroformowania blach aluminiowych 11050A (99,5%), na podstawie dwóch rodzajów numerycznych symulacji opartych o metodę elementów skończonych. Pierwszy to modelowanie, z geometrycznymi modelami narzędzi procesu mikro wytłaczania cienkiego półfabrykatu z geometryczną niejednorodnością wprowadzoną za pomocą zdefiniowanej chropowatości. Drugi, nazwany "uproszczoną symulacją", w którym różne drogi odkształcania były symulowane za pomocą odpowiednich warunków brzegowych wprowadzając tego samego typu niejednorodność geometryczną. Dla wykrywania początku utraty stateczności został zaproponowany nowy test nazwany kryterium zmiany nachylenia. Dla wyznaczenia odkształceń początku utraty stateczności zastosowano różne metody oparte o reprezentację rozkładu odkształceń głównych za pomocą histogramów. Wyznaczona numerycznie krzywa odkształceń granicznych dla mikroformowania (MFLD) została porównana z krzywą doświadczalną.

16

Modelowanie procesu zniszczenia spoiny klejowej w jednozakładkowym połączeniu klejowym blach aluminiowych

Rudawska A., Dębski H.

Mechanik

|

2010

|

R. 83, nr 2

118-121

PL

Zaprezentowano numeryczną analizę MES procesu zniszczenia spoiny klejowej w jednozakładkowym połączeniu klejowym blach aluminiowych. Celem prowadzenia obliczeń było opracowanie modelu numerycznego badanego połączenia, umożliwiającego uwzględnienie procesu zniszczenia spoiny klejowej na sklutek działania obciążenia niszczącego, którego wartość została określona w badaniach eksperymentalnych.

EN

Presented is FEM based numerical analysis of destruction of a single lap adhesive joint of aluminium metal sheets. The calculations were carried out so as to consider progress of destruction of the adhesive joint in numeric model of the joint subjected to experimentally estimated failure load.

17

Wytrzymałość połączeń klejowych blach aluminiowych w aspekcie montażu połączeń nierozłącznych

Rudawska A.

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2009

|

nr 2

35-38

EN

Bonding joints are a kind of inseparable joints used during the assembly of different machines parts. In many cases the necessity of joining constructional materials of different dimensions (thicknesses), as well as different physical and chemical properties appears. Thanks to the specificity and proprieties, gluing is often one of outnumbered joining methods of such materials in assembly processes. In the article the results of bonding joints strength of two kinds of aluminum sheets of different surface state were enlisted. The analysed constructional factor which influences bonding joints strength was the thickness of investigated sheets. Some results of the surface roughness of aluminum sheets were also presented.

18

Blachy aluminiowe w aspekcie zastosowań w przemyśle lotniczym

Więckowski W., Adamus J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2009

|

R. 54, nr 11

769-772

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych i technologicznych wybranych blach aluminiowych. Badania przeprowadzono dla trzech gatunków blach aluminiowych (PN EN 573-3): EN AW-1070A, EN AW-5251 oraz EN AW-6061T4. Wyznaczono doświadczalnie podstawowe parametry mechaniczne oraz krzywe umocnienia plastycznego, będące opisem zmian plastyczności materiału w funkcji odkształcenia. Określono wartości współczynnika anizotropii właściwości plastycznych badanych blach. Zaprezentowano wyniki badań współczynnika tarcia w tzw. próbie przeciągania pasa blachy pomiędzy wkładkami wykonanymi ze stali narzędziowej, poddanymi różnego rodzaju obróbce powierzchniowej. Badania przeprowadzono bez smarowania oraz przy użyciu różnego rodzaju smarów technologicznych.

EN

In the paper the test results of mechanical and technological properties of some aluminum sheets are presented. Three grades of aluminium sheets: EN AW-1070A, EN AW-5251 and EN AW-6061T4 (according to PN EN 573-3) have been tested. The basic mechanical parameters, work-hardening curves, which are the description of changes in material workability as a function of deformation, and r-values for the analysed sheets were determined. Moreover, the test results of friction coefficient for frictional pair: "aluminium - tool steel" were given. Friction coefficient was determined in so called "strip-drawing" test for dry condition and using different technological lubricants.

19

Form and mass changes of composite panels under variable environment humidity

Negri M., Sandak J., Kowaluk G., Pałubicki B.

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2009

|

vol. 52, nr 182

7-15

EN

The aim of this study was to determine the influence of relative humidity on the form and mass of composite panels produced from wood-based panels covered with aluminium plate on one side. Part of the samples was additionally covered with aluminium foil on the side opposite to aluminium plate. HDFs, MDFs and particleboards were used as base material. The results of experiments show that relative humidity changes cause geometrical deformations and mass changes of composite fibre-based panels. The largest permanent form changes (i.e. that remained after the cycle of air relative humidity changes was finished) were observed for material moderately reacting to humidity changes.

PL

Celem badań było określenie wpływu zmian względnej wilgotności otoczenia na kształt i masę płyt kompozytowych, wytworzonych z płyt drewnopochodnych jednostronnie pokrytych blachą aluminiową. Część próbek po stronie przeciwległej do blachy aluminiowej pokryto folią aluminiową. Jako materiał bazowy zostały użyte płyty HDF, MDF oraz płyty wiórowe. Badania wykazały, iż zmiana względnej wilgotności otoczenia wywołuje największe zmiany kształtu i masy w materiałach opartych na płytach włóknistych (HDF oraz MDF). Największe resztkowe zmiany kształtu (trwałe po zakończeniu całego cyklu zmian wilgotności) towarzyszyły materiałom, które na owe zmiany wilgotności reagowały z przeciętną intensywnością.

20

Podatność na korozję elewacji z blach aluminiowych w środowisku oczyszczalni ścieków

Jasiczak J., Hajkowski M.

Ochrona przed Korozją

|

2008

|

nr 5s/A

79-85

PL

W nowowybudowanych zbiornikach WKF (oczyszczalnia ścieków) z elewacją z fałdowych blach aluminiowych zaobserwowano, po krótkim okresie eksploatacji, miejscowe przebarwienia powierzchni od jasnoszarego do czarnego. Powstaje pytanie o trwałość spasywowanego aluminium. Spasywowana nawierzchnia jest trwała w zakresie pH 4-9. Właściwości ochronne tej warstwy zaletą od warunków, w której powstała. Warstwa może ulec rozpuszczeniu przez roztwory alkaliczne, kwaśne lub chlorki. Są to środowiska typowe dla oczyszczalni ścieków. Autorzy referatu przeprowadzili szczegółowe badania zniszczonych powierzchni używając spektrometru, detektora energii promieniowania rentgenowskiego oraz elektronicznego mikroskopu skaningowego. Dokonano analizy występujących uszkodzeń, przedstawiono wnioski.

EN

In the new build WKF chambers, working in the Poznan waste and water treatment plant, done elevations with the aluminium plates. During some month about 50% area of elevation were covered by the grey-black rash. Ł It is a question on the durability of the external passivation layer of aluminium, very good working in pH between four to nine. It is possible, that this layers are defected by the alkali, acid or chloride solutions. This paper authors done many research works (EDS, SEM-SE, BSE) to explain reasons of this aluminium plates damaging.