The objective of the paper is development of an automatic system for optimisation of production chains in metalforming. Product properties and its uniform distribution are usually the key parameters for formulation of the objective function in the optimization problem. Such parameters as strain/stress or final grain size distribution significantly influence material behaviour under exploitation conditions, therefore, theoretical prediction of those variables is inevitable for the optimization of the manufacturing system. Thus, the main focus in the paper is on description of the developed complex tool capable of realization of automatic optimisation for subsequent manufacturing stages. Description of particular components responsible for automatic geometrical model generation, incorporation into the finite element (FE) software, optimisation operations and finally data transfer between subsequent modules are described in detail. A rod rolling operations of elliptical profiles were selected as case studies to demonstrate system capabilities.
PL
Praca porusza zagadnienia opracowania automatycznego systemu komputerowego do optymalizacji kolejnych etapów łańcucha produkcyjnego stosowanego w procesie przeróbki cieplno-plastycznej metali i ich stopów. Takie parametry jak rozkład naprężeń, odkształceń czy wielkości ziarna po odkształceniu istotnie wpływają na zachowanie materiału podczas dalszej eksploatacji. Dlatego też, własności produktu, które zazwyczaj powinny być równomiernie w całej objętości wyrobu są podstawą do zdefiniowania funkcji celu dla problemu optymalizacyjnego. Głównym celem pracy jest opracowanie złożonego systemu umożliwiającego automatyczną optymalizację kolejnych etapów cyklu produkcyjnego tak aby możliwe było uzyskiwanie wyrobów o wymaganych parametrach. Opis poszczególnych komponentów odpowiedzialnych za automatyczne generowanie modeli numerycznych, dyskretyzację siatką elementów skończonych, optymalizację oraz transfer danych pomiędzy kolejnymi modułami zostanie szczegółowo przedstawiony w ramach niniejszej pracy. Jako przykład praktycznego zastosowania opracowanego systemu wybrano proces walcowania prętów.
The main goal of the paper is dedicated to proper arrangement of the Finite Element (FE) and Random Cellular Automata (RCA) methods in order to develop numerical model of dynamic recrystallization (DRX) and therefore to simulate microstructure morphology changes during plastic deformation at elevated temperatures. In the approach, Finite Element solver provides information on equivalent stress and strain fields after subsequent time steps. Then these data are transferred to RCA model, which is responsible for evaluation of corresponding microstructure morphology evolution and dislocation density changes. Finally, information from the CA part is send back to the FE solver as an input for the next time step. As a result, a fully coupled RCAFE model to simulate progress of DRX is established. The present paper is directly focused on development of algorithms and methods to transfer input/output data between both FE and RCA models. The developed communication protocol is based on the Abaqus VUMAT subroutine. Examples of obtained results from the developed model are also presented to highlight its potential.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.