Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl

Ograniczanie wyników

2 Computer Methods in Materials Science

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: ladle nozzle opening

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Ladle nozzle opening and genetic programming

100%

Kovacic M. , Jurjovec B. , Krajnc L.

Computer Methods in Materials Science

2013

tom Vol. 13, No. 1

147--152

Štore Steel Ltd. faces a huge problem with ladle nozzle opening during the production of a wide variety of steel grades. After the ladle treatment the steel melt is poured from the ladle through the sliding gate and the nozzle into the tundish on the continuous casting machine. Due to often cloggings the ladle nozzle must be opened with the oxygen which can cause melt pollution. The purpose of this paper is to present the attempt for reducing ladle nozzle openings. In this attempt genetic programming method was used. The experimental data on 115 consequently cast heats was used. The steelmaking technology number, batch sequence number, time spent for secondary metallurgy, sustainability of upper nozzle brick, sustainability of nozzle seating block, sustainability of lower nozzle brick, ladle number, sustainability of the ladle, foreman of the secondary metallurgy and melt chemical composition (Al, C, Mn and Si) were taken into account for the prediction of ladle nozzle opening. The best genetically developed model for ladle nozzle opening prediction correctly predicts 107 out of 115 situations of opening the ladle. The results of the genetic programming based modeling have been used in practice for the changing of several steelmaking technologies.

Firma Štore Steel Ltd. napotkała na poważne problemy związane z otwieraniem wylotu kadzi podczas produkcji szerokiej gamy gatunków stali. W procesie ciągłego odlewania, po stopieniu stali w kadzi otwierana jest przesuwna zasuwa i stal przepływa przez dyszę do kadzi pośredniej. Z powodu częstego zatykania się dyszy kadzi jest ona otwierana przy pomocy tlenu, co powoduje zanieczyszczenie wytopu. Celem niniejszej pracy jest opracowanie technologii eliminującej problem z otwieraniem dyszy kadzi. Do jego realizacji wykorzystano metodę programowania genetycznego. Model oparto na zbiorze danych z różnych wytopów liczącym 115 przypadków. Pojedynczy przypadek zawierał informacje o numerze technologii produkcji stali, numerze partii wytopu, czasie rafinacji pozapiecowej, trwałości górnych cegieł wylotu, trwałości bloków osadzania wylotu, trwałości dolnych cegieł wylotu, numerze kadzi, trwałości kadzi, technologu nadzorującym rafinację pozapiecową oraz składzie chemicznym stopu (Al, C, Mn and Si). Najlepiej dopasowany w oparciu o programowanie genetyczne model otwierania dyszy kadzi przewidywał prawidłowo 107 na 115 przypadków. Wyniki modelowania zastosowano w praktyce usprawniając kilka technologii produkcji stali.

Numerical prediction of fracture during manufacturing of thick wall tubes from low ductility steels in flow forming process

100%

Milenin A. , Kustra P. , Byrska-Wójcik D. , Pietrzyk M.

Computer Methods in Materials Science

2015

tom Vol. 15, No.4

469--480

Process of flow forming has been for a long time used for manufacturing of pipes from low workability alloys. In research on this process special attention was paid to workability (technological plasticity) of the pipe material. In a majority of published research prediction of the workability was made by various fracture criteria, which use stresses and strains calculated by finite element (FE) method. On the other hand, during manufacturing of thick wall tubes cyclic deformation involves repeating of the material loading and unloading. In consequence, residual stresses occur and are accumulated in the tube. These are compressive stresses at the outer surface and tensile stresses at the inner surface. Magnitude of these stresses is comparable with those occurring during deformation. It is expected that using FE program with constitutive laws, which do not account for the unloading phase, may lead to erroneous predictions of conditions of crack appearance as well as of localization of cracks. To prove this thesis two models of the flow forming process for thick wall tubes were developed. Constitutive law in the first model accounted for both elastic-plastic deformation and elastic unloading. The second simplified model used the rigid-plastic flow rule. The material flow stress model was the same in both solutions, with initial part representing elastic deformation. The models were implemented in the Qform8 software. Obtained results show that in the first case large tensile stresses at the inner surface were predicted, what means an increased risk of fracture. These stresses occur not only in the deformation zone but also along the tube. In the second solution, which did not account for the unloading, maximum stresses occur directly in the deformation zone. Distribution of the fracture criterion parameters shows differences in the localization of fracture for these two solutions. The first variant predicted fracture at the inner surface of the tube, while the second variant at the outer surface. The former was confirmed by experimental results. Necessity of accounting for unloading cycle in simulations of the flow forming for thick tubes was confirmed.

Proces walcowania poprzecznego w nienapędzanych rolkach (ang. flow forming) od dawna jest stosowany dla produkcji rur z nisko plastycznych stopów. W badaniach tego procesu szczególną uwagę zwraca się na odkształcalność (technologiczną plastyczność) materiału rury. W większości prac odkształcalność jest oceniana przez odpowiednie kryteria utraty spójności, które wykorzystują wyniki modelowania naprężeń i odkształceń metodą elementów skończonych (MES). Tymczasem podczas walcowania rur grubościennych wielokrotne cykliczne odkształcenie materiału rolkami powoduje powtórzenia procesów odkształcenia i odprężenia. W konsekwencji w materiale powstają i akumulują się naprężenia własne: ściskające na zewnętrznej powierzchni i rozciągające na wewnętrznej. Wartość tych naprężeń jest porównywalna z naprężeniami powstającymi podczas odkształcenia materiału rolkami. W pracy pokazano, że stosowanie do modelowania procesów „flow forming" programów MES z modelem materiału nie uwzględniającym odprężenia powoduje błędne przewidywanie nie tylko warunków utraty spójności, ale również lokalizacji powstawania pęknięć. W celu udowodnienia tej tezy opracowano dwa modele procesu walcowania rury grubościennej, które różniły się zastosowanym prawem konstytutywnym. Pierwszy model uwzględniał nie tylko sprężysto-plastyczne odkształcenie materiału, ale również procesy odprężenia. Drugi model był sztywno-plastyczny i nie uwzględniał odprężenia. W obu rozwiązaniach przyjęto taki sam model naprężenia uplastyczniającego, z początkowym odcinkiem opisującym sprężystość. Implementację modeli materiału oraz kilku kryteriów utraty spójności wykonano w środowisku programu Qform8. Porównanie wyników symulacji dla obu praw konstytutywnych wykazało, że w pierwszym przypadku powstają duże rozciągające naprężenia własne na wewnętrznej powierzchni rury, § co podnosi ryzyko utraty spójności materiału w tych miejscach. Te naprężenia powstają nie tylko w strefie odkształcenia, ale wzdłuż całej rury. W drugim rozwiązaniu nie uwzględniającym odprężenia, maksymalne naprężenia powstają bezpośrednio w strefie odkształcenia. Rozkład parametrów kryteriów pękania pokazuje różną lokalizację pękania dla dwóch praw konstytutywnych. W pierwszym wariancie model przewiduje pękanie na wewnętrznej powierzchni rury, a w drugim wariancie na zewnętrznej. Z danych doświadczalnych wynika, że w analizowanych warunkach procesu pękanie rury powstaje na wewnętrznej powierzchni, na której wartości rozciągających rezydualnych naprężeń są największe. Potwierdza to konieczność uwzględnienia fazy odciążania materiału w symulacjach procesu dla rur grubościennych.