Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Analiza procesu kształtowania wytłoczki lotniczej narzędziem elastycznym o różnych właściwościach

100%

Kut S. , Niedziałek B.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

tom Vol. 81, nr 7

436--441

PL

Praca zawiera wyniki analizy procesu wytłaczania części lotniczej z blachy AMS5599 o grubości 0,6 mm. W pierwszej kolejności przeprowadzono analizę numeryczną procesu wytłaczania sztywnymi narzędziami. Wykazano, że podczas kształtowania tym sposobem blacha w środkowej części wytłoczki traci stateczność, co w konsekwencji prowadzi do powstawania niedopuszczalnych pofałdowań w środkowej części wytłoczki. W celu wyeliminowania pofałdowań zastosowano oprzyrządowanie, w którym stalowy stempel został zastąpiony stemplem elastycznym o oryginalnym kształcie. Symulację wytłaczania MES przeprowadzono dla narzędzi wykonanych z elastomerów o różnej twardości (50, 70, 85 oraz 90 Sh A). Wykazano wpływ charakterystyki mechanicznej elastomeru na powstawanie pofałdowań. Można je skutecznie wyeliminować poprzez zastosowanie stempla o twardości 90 Sh A, co zostało potwierdzone eksperymentalnie.

EN

This paper contains analysis results from drawing process of aviation part using 0.6 mm thick AMS5599 sheet metal. Conducted first was numerical analysis of the rigid tools drawing process. It has been shown that during the process of forming the sheet, the middle of the drawpiece loses stability, which leads to the formation of unacceptable wrinkles. This occurrence has also been confirmed experimentally. In order to eliminate wrinkles, tooling was applied in which a steel punch has been replaced with rubber punch of the original shape. This simulation was performed for the FEM drawing tools made of elastomers of different hardness (50, 70, 85 oraz 90 Sh A). It has been shown that a significant effect of the mechanical characteristics of the elastomer exist in relation to the formation of the wrinkles. They can be effectively eliminated by the use of 90 Sh A hard punch, which was confirmed experimentally.

2

Numerical and Experimental Analysis of the Process of Aviation Drawpiece Forming Using Rigid and Rubber Punch With Various Properties

100%

Kut S. , Niedziałek B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

tom Vol. 60, iss. 3A

1923--1928

EN

This paper presents the results of the numerical analysis and experimental research of the forming process of aviation drawpiece made from 0.6 mm thick Inconel 625 sheet metal. First phase of testing was conducted using rigid steel tools for drawpiece forming. Results of conducted simulations show that during rigid tool forming, the middle of the drawpiece losses stability. In consequence, rigid tool forming leads to the formation of unacceptable wrinkles on the drawpiece. Subsequent experimental research confirmed wrinkles of the metal drawpiece in this area. It was assumed that in order to eliminate this negative phenomenon, minor changes in technology and tool construction would have to be made. The drawpiece will be shaped by means of a flexible tool, than re-shaped using rigid tools. In the second phase of the research, tooling design changes have been made. They consisted of replacing the steel punch with a specially designed stamp susceptible for deformation. FEM numerical simulations were performed for flexible punch forming made of polyurethane elastomer with different hardness (50, 70, 85 and 90 Sh A). On their basis, the effect on the mechanical characteristics of the elastomeric drawing process and the formation of wrinkles was shown. They can be effectively eliminated by the use of a punch with hardness of 90 Sh A, which has also been confirmed by experimental research. In addition, the paper presents a comparative analysis of the deformations in selected actual drawpiece areas and in the elastomeric punch with hardness 90 Sh A computer model. The actual drawpiece deformation schedule and the values were determined using photogrammetric system Argus v.6.3., while the computer modeled drawpiece was based on FEM calculations performed in the MARC / Mentat system. In conclusion the difficulties as well as the advantages and disadvantages in determining the deformation of sheet metal parts were indicated using photogrammetric system Argus and FEM.

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy numerycznej oraz badań eksperymentalnych procesu kształtowania wytłoczki lotniczej z blachy Inconel 625 o grubości 0,6 mm. Pierwszą fazę badań przeprowadzono dla przypadku kształtowania wytłoczki z zastosowaniem sztywnych stalowych narzędzi. W wyniku przeprowadzonych symulacji tego przypadku wykazano, że podczas kształtowania sztywnymi narzędziami występuje utrata stateczności blachy w środkowym obszarze wytłoczki. W konsekwencji prowadzi ona do powstania niedopuszczalnych pofałdowań blachy widocznych na wytłoczce ukształtowanej za pomocą sztywnych narzędzi. Fałdowanie blachy w tym obszarze wytłoczki potwierdziły także późniejsze badania eksperymentalne. W celu wyeliminowania tego niekorzystnego zjawiska dokonano niewielkich zmian w technologii wytwarzania oraz konstrukcji oprzyrządowania. Założono, że wytłoczka będzie kształtowana za pomocą elastycznego narzędzia, a następnie dotłaczana za pomocą sztywnych narzędzi. Z uwagi na powyższe w drugiej fazie badań dokonano zmiany w konstrukcji oprzyrządowania. Polegała ona na zastąpieniu stempla stalowego stemplem elastycznym o specjalnie zaprojektowanym kształcie. Symulacje numeryczne MES przeprowadzono dla przypadków kształtowania stemplem elastycznym wykonanym z elastomerów poliuretanowych o różnych twardościach (50, 70, 85 i 90 Sh A). Na ich podstawie wykazano wpływ charakterystyki mechanicznej elastomeru na przebieg procesu wytłaczania oraz powstawanie pofałdowań. Można je skutecznie wyeliminować poprzez zastosowanie stempla o twardości 90 Sh A, co zostało potwierdzone również w badaniach eksperymentalnych. Ponadto, w pracy dokonano analizy porównawczej odkształceń w wybranych obszarach wytłoczki rzeczywistej oraz modelowanej dla przypadku kształtowania elastomerowym stemplem o twardości 90 Sh A. Rozkłady i wartości odkształceń na rzeczywistej wytłoczce określano z wykorzystaniem systemu fotogrametrycznego Argus v.6.3. natomiast na wytłoczce modelowej na podstawie obliczeń MES wykonanych w systemie MARC/Mentat. Wskazano na trudności, w zastosowaniu fotogrametrycznego systemu Argus oraz MES przy wyznaczaniu odkształceń na wytłoczkach.

3

Badanie skuteczności różnych modeli materiałowych w modelowaniu procesu spęczania elastomeru

80%

Kut S. , Ryzińska G. , Niedziałek B.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

tom R. 60, nr 12

653--658

PL

W artykule przedstawiono badania mające na celu sprawdzenie skuteczności pięciu wybranych modeli materiałów elastomerowych, w których stałe wyznaczono na podstawie próby jednoosiowego rozciągania. Skuteczność wybranych modeli materiałowych (Neo-Hookean, Mooney (2), Mooney (3), Signiorini, Yeoh, Ogden) określano na podstawie porównania wyników uzyskanych w eksperymentalnej próbie spęczania elastomerowego walca z wynikami obliczeń numerycznych MES przeprowadzonymi dla poszczególnych modeli. Na podstawie cyklicznej próby jednoosiowego rozciągania elastomerowej próbki sporządzono charakterystykę naprężenie-odkształcenie dla 18-tego cyklu obciążenia. W oparciu o otrzymaną charakterystykę obliczono wartości stałych materiałowych dla badanych modeli oraz wykonano symulacje procesu spęczania z wykorzystaniem systemu MARC/Mentat.

EN

This paper presents research to verify the effectiveness of five selected models of elastomeric materials in which the constants were determined based on the uniaxial tension test. The effectiveness of selected models (Neo-Hookean, Mooney (2), Mooney (3), Signiorini, Yeoh, Ogden) was determined based on a comparison of results obtained in the experimental upsetting process of an elastomeric cylinder with the results of numerical calculations FEM for each models. Basing on the cyclic uniaxial tension test of elastomer sample, the stress-strain characteristic for the 18th load cycle was prepared. Basing on the obtained characteristic, the values of material constants were calculated for the studied models and simulation of upsetting process was performed with the usage of the software MARC/Mentat.

4

Weryfikacja eksperymentalna wpływu modelu materiałowego na zachowanie się materiału elastomerowego w różnych schematach obciążenia

80%

Kut S. , Ryzińska G. , Niedziałek B.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2017

|

tom R. 62, nr 12

52--57

PL

W artykule przedstawiono badania mające na celu sprawdzenie skuteczności dziewięciu wybranych modeli materiałów elastomerowych, w których stałe wyznaczono na podstawie próby jednoosiowego rozciągania. Skuteczność wybranych modeli materiałowych (Neo-Hookeana, Mooneya (2), Mooneya (3), Signioriniego, Yeoha, Ogdena, Arrudy-Boyce’a, Genta oraz Marlowa) określano na podstawie porównania wyników uzyskanych w eksperymentalnej próbie spęczania elastomerowego walca oraz próbie zginania z wynikami obliczeń numerycznych MES przeprowadzonymi dla poszczególnych modeli. Na podstawie cyklicznej próby jednoosiowego rozciągania elastomerowej próbki, sporządzono charakterystykę naprężenie-odkształcenie dla 18-tego cyklu obciążenia. W oparciu o otrzymaną charakterystykę obliczono wartości stałych materiałowych dla badanych modeli oraz wykonano symulacje procesu spęczania oraz zginania z wykorzystaniem systemu MARC/Mentat. W wyniku przeprowadzonej analizy porównawczej zbieżności wyników modelowania numerycznego z wynikami badań eksperymentalnych procesu spęczania oraz zginania wykazano, że ich zbieżność zależy od przyjętego modelu materiałowego, schematu obciążenia elastomeru, a także od stopnia odkształcenia materiału. W przypadku procesu spęczania elastomerowego walca, najlepsze wyniki w najszerszym zakresie odkształceń (do 62%) w porównaniu z eksperymentem, uzyskano przy zastosowaniu modelu Yeoha. Natomiast w przypadku zginania, żaden z analizowanych modeli nie wykazał się dobrą zbieżnością wyników obliczeń z eksperymentem.

EN

This paper presents research to verify the effectiveness of nine selected models of elastomeric materials in which the constants were determined based on the uniaxial tension test. The effectiveness of selected models (Neo-Hookean, Mooney (2), Mooney (3), Signiorini, Yeoh, Ogden Gent and Marlow) was determined based on a comparison of results obtained in the experimental upsetting process of an elastomeric cylinder and bending process with the results of numerical calculations FEM for each models. Basing on the cyclic uniaxial tension test of elastomer sample, the stress -strain characteristic for the 18th load cycle was prepared. Basing on the obtained characteristic, the values of material constants were calculated for the studied models and simulation of upsetting process and bending process was performed with the usage of the software MARC/Mentat. As a result of the comparative analysis of the convergence of numerical modeling results with experimental results of the upseting and bending process, it was proved that the convergence of results depends on the material model adopted, the type of elastomer loading, and the deformation of the material. In the case of the compression process, the best results in the widest range of deformations (up to 62%) compared to the experimental results were obtained using the Yeoh model. In the case of bending process, however, none of the analyzed models showed a good convergence of the experimental results.

5

The Influence of Material Model of the Polyurethane Elastomer on the FEM Calculations Quality for the Various Modes of Loading

80%

Kut S. , Ryzińska G. , Niedziałek B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

tom Vol. 62, iss. 2A

523--530

EN

The paper presents research to verify the effectiveness of nine selected material models of elastomeric materials based on uniaxial tension test. Basing on the cyclic uniaxial tension test of elastomers sample, the stress-strain characteristic for the 18th load cycle was prepared. On the basis of the obtained characteristic, the values of material constants were calculated for the studied models (Neo-Hookean, Mooney with two and three constants, Signorini, Yeoh, Ogden, Arruda-Boyce, Gent and Marlow) and simulation of tensile, upsetting and bending processes was performed with the usage of the software MARC/Mentat. The effectiveness of the selected models was determined based on a comparison of results obtained in the experimental tensile test, upsetting test and bending test of an elastomeric samples with the results of numerical FEM calculations for each models. The research has shown that, for modeling of the elastomeric cylinder upsetting in the range of deformation of 62%, the best results with the comparison of the experiment were obtained by using the Yeoh model. In the bending process none of the analyzed models indicate a high convergence of results from an experiment. Analyzing the characteristics of the experimental and numerical tensile test it can be seen that in the entire range of punch movement (0 to 55 mm), models Signorini, Marlow, Ogden(N3) and Mooney(3) give the best results.

6

The Influence of Material Model of the Polyurethane Elastomer on the FEM Calculations Quality for the Various Modes of Loading

80%

Kut S. , Ryzińska G. , Niedziałek B.

|

7

Upsetting of elastomeric material. The results of numerical and experimental investigations

80%

Kut S. , Ryzińska G. , Niedziałek B.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2015

|

tom z. 87 [291], nr 4

331--338

EN

This paper presents the results of research aimed at verifying the effectiveness of six selected models of elastomeric materials in which the constants were determined based on the uniaxial tension test. The effectiveness of the selected models (Neo-Hookean, Mooney with two and three constants, Signorini, Yeoh, Ogden) was determined based on a comparison between the results obtained in the experimental upsetting of an elastomeric cylinder and numerical FEM calculations for each model. Cyclic uniaxial tension testing of elastomer samples was employed to determine the stress-strain characteristic for the 18th load cycle. Material constant values were then calculated for each of the studied models based on this characteristic, with simulation of the upsetting process performed using the MARC/Mentat software program.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mających na celu sprawdzenie skuteczności sześciu wybranych modeli materiałów elastomerowych, w których stałe wyznaczono na podstawie próby jednoosiowego rozciągania. Skuteczność wybranych modeli materiałowych (Neo-Hookean, Mooney z dwiema i trzema stałymi, Signiorini, Yeoh, Ogden) określano na podstawie porównania wyników uzyskanych w eksperymentalnej próbie spęczania elastomerowego walca z wynikami obliczeń numerycznych MES przeprowadzonymi dla poszczególnych modeli. Na podstawie cyklicznej próby jednoosiowego rozciągania elastomerowej próbki sporządzono charakterystykę naprężenie-odkształcenie dla 18-tego cyklu obciążenia. W oparciu o otrzymaną charakterystykę obliczono wartości stałych materiałowych dla badanych modeli oraz wykonano symulacje procesu spęczania z wykorzystaniem systemu MARC/Mentat.

8

GTD-350 engine powered by LPG : research work

70%

Kalina P. , Niedziałek B. , Gryglewski W. , Irzycki A. , Snopkiewicz K.

Journal of KONES

|

2013

|

tom Vol. 20, No. 3

209--214

EN

The paper presents results of comparative tests of exhaust gases toxicity of GTD-350 turboshaft engine powered by Liquefied Petroleum Gas (LPG) and conventional JET-A1 fuel. Structure of GTD-350 engine’s test bed was discussed. Because of explosion danger of LPG vapour the test stand was arranged in the open air. Paper comprises specification of LPG supply system, gas injector’s construction and visualization of LPG injection. The supply system was based on the newly constructed pressurized injectors. Required LPG operating pressure was obtained by pressurizing LPG tank using nitrogen and LPG-flow was controlled using needle valve. A series of photographs presents shape of fuel streams for new injector supplied by JET-A1 and LPG. Photos of flame torches for multi-hole and conical type injectors fuelled by LPG are inserted as well. A comparative study of carbon monoxide, nitrogen oxides, hydrocarbons and carbon dioxide as well as oxygen concentration for GTD-350 equipped with new injectors fuelled by LPG and standard supplied by Jet-A1 was carried out. The study comprised turbocharger speed range between 40 and 80% of NTS. The exhaust gas temperature comparison for above-mentioned configuration is presented as well. All data shown in presented figures are mean of 6 measurements. All completed tests were carried out for standard GTD-350 engine combustion chamber.

9

Numerical And Experimental Analysis Of The Process Of Aviation Drawpiece Forming Using Rigid And Rubber Punch With Various Properties

60%

Kut S. , Niedziałek B.

|

nr 3