Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Reprezentacja wiedzy o technologiach przeróbki plastycznej oraz cechach wyrobów w oparciu o relacyjną bazę danych

100%

Macioł P.

|

2007

|

tom R. 52, nr 11

711-716

PL

W artykule opisano propozycję realizacji zagadnienia opisu parametrów wyrobu przeróbki plastycznej opierając się na relacyjnej bazie danych. Przedstawiono strukturę bazy danych oraz opis wybranych elementów. Zaprezentowano możliwości wykorzystania tejże bazy danych jako bazy wiedzy dla systemu ekspertowego wspomagającego dobór technologii oraz jako zestawu danych opisującego parametry na potrzeby modeli do symulacji procesów.

EN

Automated systems of trading information exchange are more and more popular. It constrains formalized description of manufacturing processes and products features. Due to wide use of CAD and CAE systems, as well as advanced computer methods of products properties choosing, constructors are able to design products with entire set of expected parameters. Possibility of formalized description of semi-fmished product would allow to significantly decrease an amount of work needed for designing a new product. Furthermore, a probability of fulfilling all expectations would be higher. It would be also possible to employ advanced, automatic optimization of semi-finished products features. This paper presents aproposal of employing relational databases to store description of features of plastic work products. Database structure and some examples are revealed. A possibility of using this database as a knowledge base for expert system is presented. It could be also treated as a database of models' properties, applicable in numerical simulations.

2

Convection of internal variable methodology in Computational Fluid Dynamics solutions for thixoforming modelling

100%

Macioł P.

|

tom Vol. 7, No. 1

112-118

EN

During thixoforming, the deformed material is in semi-solid state. From numerical point of view, such materials are difficult to simulate because of gathering some features of solid materials and some of fluids. Materials properties are history dependent like in solids, while deformations could be extremely high, like in fluids. The typical solutions of structural analysis, based on Lagrangian motion description are difficult because of remeshing, which is needed in short time intervals. Frequent remeshing operations increase time consumptions and decrease the accuracy of solution. On the other hand, typical Computational Fluid Dynamics (CFD) solutions, usually based on Eulerian motion description, are ineffective when domain borders are changing. Because of material points are detached from mesh nodes, the history dependent parameters of the material are also very difficult to introduce. On the contrary, in the third possible formulation, Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE), the material points are not bound with mesh nodes and domain geometry could change. In ALE formulation each time step is divided into Lagrangian and Eulerian steps, what assures that history of material could be included and the calculation domain is reproduced properly by the mesh. Therefore, ALE formulation seems to be the best solution in the most thixoforming cases. The disadvantages of this method are the time consumptions and some inaccuracy of approximation needed between both steps. In the cases when the domain of solution is unchangeable, Eulerian formulation could be more promising than ALE. The Eulerian solution is easier to implement, as well as computational round-offs are less significant. The difficulties connected with history dependent parameters could be solved with “internal variable convection”. After classical time step, when new velocities in nodes are computed, the convection step is carried out. While velocity field is known, the convection of internal variable values could be calculated. The changes of internal variable due to material processes could be included as a source stream. The internal variable convection methodology allows to adapt typical CFD codes for thixoforming simulations, with complying viscosity changes in time. This approach also makes very high deformations relatively easy to compute. In this paper, the assumption and proposition of implementation of internal variable convection into thixoforming modelling is presented.

PL

Tiksoforming jest stosunkowo nową metodą formowania. Polega ona na nadawaniu znacznego stopnia odkształcenia materiałowi w stanie stało-ciekłym. Z numerycznego punktu widzenia, procesy te są trudne do modelowania, co jest efektem występowania zjawisk charakterystycznych zarówno dla cieczy, jak i ciał stałych. Własności materiału są zależne od czasu, podobnie jak w materiałach stałych, podczas gdy odkształcenie może być bardzo duże, podobnie jak w cieczach. W artykule zaprezentowano przegląd obecnie istniejących rozwiązań numerycznych, opartych głównie na metodach dynamiki płynów, z zastosowaniem opisu kinetyki wg metody Eulera lub Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE). Wykazana została potrzeba opracowania nowej metody symulacyjnej dla zależnych od czasu materiałów poddawanych formowaniu tiksotropowemu. Opisana została metoda konwekcji zmiennej wewnętrznej dla eulerowskiego opisu kinetyki. Przedstawiona została implementacja metody jako procedur użytkownika komercyjnego pakietu ADINA-F. Zaprezentowano przykładowe wyniki dla prostych przepływów tiksotropowych.

3

Mathematical modelling of solidification of iron containing oxygen with the contribution of surface convection

51%

Rejszek R. , Macioł P. , Wypartowicz J.

|

tom Vol. 50, iss. 4

963-975

EN

Oxygen is the surface active component of steel. Its uneven distribution in the vicinity of solid-liquid boundary during solidification is the reason of surface convection, which, in addition to free (temperature driven) and forced convection is the third mode of heat and mass transfer. This work presents an attempt of mathematical modelling of metal solidification with the contribution of surface convection. The cylindrical sample of iron with free surface of liquid phase contained in crucible was chosen as the calculation domain. This sample was subjected to a slow crystallization with radial heat transfer, at which the oxygen dissolved in liquid iron was accumulated in the region of solid-liquid boundary due to segregation. Oxygen concentration gradient resulted in surface (Marangoni) convective flow. Mathematical model consisted of the equations of continuity, momentum balance, thermal energy balance and oxygen mass balance in convective-diffusive flow. Shear stress resulting from concentration gradient and temperature gradient was introduced as a boundary condition. As a result of numerical calculations, executed by means of ADINA-F® program, the temperature, concentration and velocity fields were determined as a function of time. The Marangoni flow was found to be active generally in opposite direction to thermal convection flow and its action was restricted to small surface area in the neighbourhood of advancing freezing front.

PL

Tlen jest powierzchniowo aktywnym składnikiem stali, a jego nierównomierny rozkład w sąsiedztwie granicy faza stała – faza ciekła powoduje konwekcję powierzchniową, która jest dodatkowym, oprócz konwekcji swobodnej i wymuszonej, sposobem transportu ciepła i masy. W obecnej pracy przedstawiono próbę matematycznego modelowania procesu krzepnięcia metalu z udziałem konwekcji powierzchniowej. Domenę obliczeniową stanowiła cylindryczna próbka ciekłego żelaza o swobodnej powierzchni, znajdującego się w tyglu. Została ona poddana powolnej krystalizacji z radialnym odprowadzeniem ciepła, przy której tlen rozpuszczony w ciekłym żelazie gromadził się przed frontem krzepnięcia na skutek segregacji. Gradient stężenia tlenu powodował konwekcje powierzchniową Marangoniego). Model matematyczny zawierał równanie ciągłości, bilansu pędu, bilansu energii cieplnej i bilansu masy tlenu w przepływie konwekcyjno-dyfuzyjnym. Naprężenie styczne wywołane gradientem stężenia i temperatury zostało wprowadzone jako warunek brzegowy. W wyniku obliczeń numerycznych zrealizowanych za pomocą programu ADINA-F® wyznaczono pola temperatury, stężenia i prędkości w funkcji czasu. Przepływ Marangoniego zachodzi w kierunku przeciwnym do temperaturowego przepływu konwekcyjnego, a jego oddziaływanie ogranicza się do małego fragmentu powierzchni w pobliżu przemieszczającego się frontu krzepnięcia.