Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

English (EN)·Polski (PL)·Yкраїнський (UK)
Przejdź do strony domowej biblioteki Centralna Biblioteka Wojskowa Link otwiera się w nowym oknie Logo biblioteki Prolib Integro - strona głównaCentralna Biblioteka Wojskowa

Wyszukujesz frazę "metoda elementów skończonych" wg kryterium: Temat

  Lista filtrów
Wyrównaj
    Wyświetlanie 1-22 z 22
    Tytuł:
    The influence of thermal stresses and strand bending on surface defects formation in continuously cast strands
    Wpływ naprężeń cieplnych oraz zginania pasma na powstawanie pęknięć powierzchniowych we wlewku ciągłym
    Autorzy:
    Hadała, B.
    Cebo-Rudnicka, A.
    Malinowski, Z.
    Gołdasz, A.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/351047.pdf
    Data publikacji:
    2011
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    ciągłe odlewanie stali
    metoda elementów skończonych
    kryteria pękania
    stress state
    finite element method
    Opis:
    Improvement of slab surface quality is a very important goal in continues casting process of steel. It is closely coupled with casting line productivity and tendency to increase casting speed. In such a case rapid cooling of strand surface mast be employed. It results in thermal stresses development and formation of surface cracks if casting speed, cooling conditions or the arc of casting machine are not appropriate. The strain and stress fields in continuously cast strand have been determined based on the developed thermo-mechanical model and finite element software. It allowed to calculate variation of selected criterions integrals over the hole casting line starting from solidification process in the mould and ending at cutting section. Steady solution to heat transfer equation has been used to calculate strand temperature field. Mould temperature has been calculated from the three dimensional transient model. Finite element method has been employed to build steady and transient heat transfer models. Finite element solution accuracy to the temperature field has been improved. New algorithm of the solidification heat handling has been developed to stabilize a steady solution to the heat transport equation. Damageability of the strand has been evaluated based on four fracture criterions.
    Poprawa jakości powierzchni wlewka ciągłego jest jednym z głównych celów procesu ciągłego odlewania stali. Z drugiej strony ciągła potrzeba zwiększania wydajności linii produkcyjnej poprzez zwiększenie prędkości odlewania, wymaga bardziej intensywnego chłodzenia pasma. Rezultatem takich działań jest rozwój naprężeń cieplnych oraz tendencja do powstawania pęknięć powierzchniowych we wlewku ciągłym. Naprężenia i odkształcenia powstające w materiale określono przy użyciu modelu termomechanicznego z wykorzystaniem oprogramowania bazującego na metodzie elementów skończonych. Dzięki temu możliwym stało się wyznaczenie przebiegu zmian parametrów opisujących wybrane kryteria pękania na całej długości odlewanego pasma (od momentu krzepnięcia w krystalizatorze, aż do momentu odcinania pasma na wyjściu z maszyny COS). W opracowanym modelu wymiany ciepła pole temperatury w odlewanym paśmie wyznaczono przy pomocy stacjonarnego rozwiązania równania wymiany ciepła. Do obliczeń pola temperatury w krystalizatorze wykorzystano trójwymiarowy model niestacjonarny. W obu przypadkach w rozwiązaniu numerycznym zastosowano metodę elementów skończonych. Poprawę stabilności i dokładności rozwiązania pola temperatury uzyskano dzięki uwzględnieniu ciepła krzepnięcia. Podatność pasma na powstawanie defektów określono za pomocą wybranych kryteriów pękania.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2011, 56, 2; 367-377
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Influence of the finite element model on the inverse determination of the heat transfer coefficient distribution over the hot plate cooled by the laminar water jets
    Wpływ modelu metody elementów skończonych na współczynnika wymiany ciepła wyznaczany z rozwiązania odwrotnego procesu laminarnego chłodzenia płyty metalowej
    Autorzy:
    Hadała, B.
    Malinowski, Z.
    Telejko, T.
    Szajding, A.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/350884.pdf
    Data publikacji:
    2013
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    współczynnik przenikania ciepła
    metoda elementów skończonych
    head transfer coefficient
    finite element model
    inverse solution
    Opis:
    The industrial hot rolling mills are equipped with systems for controlled cooling of hot steel products. In the case of strip rolling mills the main cooling system is situated at run-out table to ensure the required strip temperature before coiling. One of the most important system is laminar jets cooling. In this system water is falling down on the upper strip surface. The proper cooling rate affects the final mechanical properties of steel which strongly dependent on microstructure evolution processes. Numerical simulations can be used to determine the water flux which should be applied in order to control strip temperature. The heat transfer boundary condition in case of laminar jets cooling is defined by the heat transfer coefficient, cooling water temperature and strip surface temperature. Due to the complex nature of the cooling process the existing heat transfer models are not accurate enough. The heat transfer coefficient cannot be measured directly and the boundary inverse heat conduction problem should be formulated in order to determine the heat transfer coefficient as a function of cooling parameters and strip surface temperature. In inverse algorithm various heat conduction models and boundary condition models can be implemented. In the present study two three dimensional finite element models based on linear and non-linear shape functions have been tested in the inverse algorithm. Further, two heat transfer boundary condition models have been employed in order to determine the heat transfer coefficient distribution at the hot plate cooled by laminar jets. In the first model heat transfer coefficient distribution over the cooled surface has been approximated by the witch of Agnesi type function with the expansion in time of the approximation parameters. In the second model heat transfer coefficient distribution over the cooled plate surface has been approximated by the surface elements serendipity family with parabolic shape functions. The heat transfer coefficient values at surface element nodes have been expanded in time by the cubic-spline functions. The numerical tests have shown that in the case of heat conduction model based on linear shape functions inverse solution differs significantly from the searched boundary condition. The dedicated finite element heat conduction model based on non-linear shape functions has been developed to ensure inverse determination of heat transfer coefficient distribution over the cooled surface in the time of cooling. The heat transfer coefficient model based on surface elements serendipity family is not limited to a particular form of the heat flux distribution. The solution has been achieved for measured temperatures of the steel plate cooled by 9 laminar jets.
    Nowoczesne linie walcowania blach na gorąco posiadają instalacje do wymuszonego chłodzenia. Jego celem jest kontrolowanie szybkości zmian temperatury blachy w całej objętości zapewniając tym wymaganą strukturę i własności mechaniczne. Chłodzenie jest prowadzone w końcowej części linii technologicznej, w której nad górną i pod dolną powierzchnią gorącego pasma umieszczone są urządzenia dostarczające wodę chłodzącą. Z uwagi na sposób podawania wody chłodzącej można je podzielić na trzy główne systemy: chłodzenie laminarne, chłodzenie z użyciem kurtyn wodnych oraz chłodzenie natryskiem wodnym. W istniejących liniach walcowniczych można spotkać kombinacje poszczególnych systemów. Projektowanie systemów chłodniczych jest trudne i musi być wspomagane przez modele matematyczne i numeryczne wymiany ciepła między gorącą powierzchnią blachy a wodą i otoczeniem. Podstawowe znaczenie dla symulacji procesu ma przyjęcie poprawnych wartości współczynników wymiany ciepła, których znajomość w dużej mierze determinuje dokładność obliczeń. Współczynnik wymiany ciepła nie może być zmierzony bezpośrednio i konieczne jest zastosowanie rozwiązań odwrotnych zagadnienia przewodzenia ciepła. W algorytmach odwrotnych możliwe jest użycie różnych modeli do rozwiązania równania przewodzenia ciepła. Zastosowane modele w istotnym stopniu wpływają na jakość rozwiązania odwrotnego. W pracy przedstawiono wyniki testów dwóch modeli przewodzenia ciepła opartych na liniowych i nieliniowych funkcjach kształtu w algorytmie metody elementów skończonych. Testowano również dwa modele aproksymacji warunku brzegowego. Wybrany model warunku brzegowego i model metody elementów skończonych wykorzystujący nieliniowe funkcje kształtu zastosowano do wyznaczenia współczynnika wymiany ciepła w procesie chłodzenia gorącej płyty stalowej 9 strumieniami wody swobodnie opadającej na jej powierzchnie. Uzyskano rozwiązanie przedstawiajace rozkład współczynnika wymiany ciepła i gęstości strumienia ciepła na powierzchni płyty w czasie jej chodzenia.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2013, 58, 1; 105-112
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    The Development of Heating Curves for Open die Forging of Heavy Parts
    Opracowanie krzywych nagrzewania odkuwek wielkogabarytowych
    Autorzy:
    Gołdasz, A.
    Malinowski, Z.
    Telejko, T.
    Buczek, A.
    Rywotycki, M.
    Martynowski, R.
    Kowalski, D.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/353703.pdf
    Data publikacji:
    2015
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    charge heating
    chamber furnace
    finite element method
    koszt ogrzewania
    piec komorowy
    metoda elementów skończonych
    Opis:
    The study presents the findings of research on developing heating curves of heavy parts for the open die forging process. Hot ingots are heated in a chamber furnace. The heating process of 10, 30, 50 Mg ingots was analyzed. In addition, bearing in mind their high susceptibility to fracture, the ingots were sorted into 3 heating groups, for which the initial furnace temperature was specified. The calculations were performed with self developed software Wlewek utilizing the finite element method for the temperature, stress and strain field computations.
    W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących opracowywania krzywych nagrzewania odkuwek wielkogabarytowych przeznaczonych do kucia swobodnego. Proces nagrzewania gorących wlewków prowadzono w piecu komorowym. Analizowano proces nagrzewania wlewków 10, 30, 50 Mg. Dodatkowo mając na względzie dużą podatność na pękanie podzielono je na 3 grupy grzewcze, dla których wyznaczono początkową temperaturę pieca. Obliczenia wykonano Autorskim oprogramowaniem Wlewek służącym do obliczeń pola temperatury, naprężeń i odkształceń wlewków metodą elementów skończonych.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 3A; 1911-1916
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Numerical analysis of selected materials for flexsplines
    Analiza numeryczna wybranych materiałów kół podatnych
    Autorzy:
    Folęga, P.
    Siwiec, G.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/354491.pdf
    Data publikacji:
    2012
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    materiały
    koła podatne
    przekładnia falowa
    metoda elementów skończonych
    materials
    flexspline
    harmonic drive
    finite element method
    Opis:
    The computer analysis of the influence of flexspline materials at the strength of the flexspline was performed for two and three dimensional models using the finite element method and MSC Patran/Nastran software. Calculations were conducted in two steps. The first one concerns two dimensional models on the contact between the flexspline and the wave generator. The second concerns three dimensional models of flexspline. The application of steel and steel-composite materials as material of the flexspline in harmonic drive was analysed. In calculations were used two types of composites with an epoxy resin, reinforced by the carbon-fiber or the glass-fiber. The preliminary study of stresses for the developed models was made. The steel-composite hybrid flexspline as compared to conventional steel flexspline showed a decrease of maximum stress in the analyzed dangerous cross-sections. Shapes and the frequency of vibration of the flexsplines were also calculated. The impact of stacking fiber angle on the frequency of vibration in the tested flexsplines is negligible.
    Przeprowadzono analizę komputerową wpływu materiałów kół podatnych na ich wytrzymałość przy pomocy dwu i trójwymiarowych modeli wykorzystując metodę elementów skończonych oraz oprogramowanie MSC Patran/Nastran. Obliczenia przeprowadzono w dwóch etapach. Pierwszy z nich dotyczył dwuwymiarowych modeli kontaktu koła podatnego i generatora fali. Drugi dotyczył trójwymiarowych modeli kół podatnych. Przeprowadzono analizę zastosowania stalowych oraz stalowo-kompozytowych materiałów na koła podatne przekładni falowej. W obliczeniach wykorzystano dwa rodzaje kompozytów z osnową z żywicy epoksydowej, zbrojonej włóknem węglowym lub włóknem szklanym. Dla opracowanych modeli została wykonana wstępna analiza stanu naprężenia. Analizując otrzymane wyniki obliczeń symulacyjnych przyjętych rozwiązań konstrukcyjnych kół podatnych stwierdzono zmniejszenie wartości naprężeń w rozpatrywanych przekrojach stalowo-kompozytowych kół podatnych w porównaniu z tradycyjnymi kołami stalowymi. Wyznaczono ponadto postacie i częstotliwości drgań badanych kół podatnych. Stwierdzono że, wpływ kąta ułożenia włókien na częstotliwości drgań badanych kół podatnych jest nieznaczny.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2012, 57, 1; 185-191
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Skrew rolling of balls in multiple helical impressions
    Walcowanie skośne kul w wielozwojnych wykrojach śrubowych
    Autorzy:
    Tomczak, J.
    Pater, Z.
    Bartnicki, J.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/354350.pdf
    Data publikacji:
    2013
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    skew rolling
    helical tools
    balls
    FEM
    experiment
    walcowanie skośne
    narzędzia śrubowe
    kule
    metoda elementów skończonych
    eksperyment
    Opis:
    This paper presents results of theoretical and experimental research on skew rolling process of balls with diameter Ø30 mm in multiple helical tools. Numerical analysis of the process was conducted basing on finite element method (FEM), using the commercial software Simufact Forming in version 10.0. Simulations were made in the three-dimensional state of strain with consideration of complex thermal analysis, due to which progression of the products shape was determined. Distributions of strains and temperatures as well as the process force parameters were also determined. The results of numerical calculations were experimentally verified in laboratory conditions. The obtained results confirmed the possibility of semi-finished products of balls type manufacturing by means of rolling in multiple helical impressions.
    W artykule przedstawiono wyniki badań teoretyczno-doświadczalnych procesu walcowania skośnego kul o wymiarach SØ30 mm w wielozwojnych narzędziach śrubowych. Analizę numeryczną procesu przeprowadzono w oparciu o metodę elementów skończonych (MES), wykorzystując komercyjny pakiet oprogramowania Simufact Forming w wersji 10.0. Symulacje prowadzono w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia z uwzględniem pełnej analizy termicznej, w efekcie czego wyznaczono progresję kształtu wyrobów. Określono również rozkłady odkształceń, temperatur oraz przebiegi parametrów siłowych procesu. Wyniki obliczeń numerycznych zostały zweryfikowane doświadczalnie w warunkach laboratoryjnych. Otrzymane rezultaty z badań potwierdziły mozliwość wytwarzania półfabrykatów kul metodami walcowania w wielozwojnych wykrojach śrubowych.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2013, 58, 4; 1071-1076
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Influence of the Radiation Shield on the Temperature of Rails Rolled in the Reversing Mill
    Wpływ ekranowania na temperaturę szyn walcowanych w walcarce nawrotnej
    Autorzy:
    Gołdasz, A.
    Malinowski, Z.
    Hadała, B.
    Rywotycki, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/355182.pdf
    Data publikacji:
    2015
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    radiation shields
    rolling of rails
    finite element method
    osłona przed promieniowaniem
    walcowanie szyn
    metoda elementów skończonych
    Opis:
    The paper presents a mathematical model of heat transfer during cooling of hot-rolled rails in the reversing mill. The influence of the radiation shield on the temperature of rolled rails has been analyzed. The heat transfer model for cooling a strip covered by the thermal shield has been presented. The two types of shields build of steel and aluminum sheets separated with insulating layer have been studded. Calculations have been performed with self developed software which utilizes the finite element method.
    W pracy przedstawiono model matematyczny wymiany ciepła w czasie chłodzenia szyn walcowanych na gorąco w walcarce nawrotnej. Analizowano wpływ zastosowania ekranów cieplnych na temperaturę walcowanych szyn. Model wymiany ciepła pasma osłoniętego ekranem opracowano dla ekranu zbudowanego z dwóch warstw metalowych przedzielonych warstwą izolacyjną. Modelowano ekrany wykonane z blachy stalowej i aluminiowej. Jako materiał izolacyjny przyjęto warstwę saffilu. Obliczenia wykonano Autorskim oprogramowaniem z wykorzystaniem metody elementów skończonych.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 1; 275-279
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Modeling of heat source based on parameters of electron beam welding process
    Modelowanie źródła ciepła na podstawie parametrów procesu spawania wiązką elektronów
    Autorzy:
    Lacki, P.
    Adamus, K.
    Wojsyk, K.
    Zawadzki, M.
    Nitkiewicz, Z.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/351324.pdf
    Data publikacji:
    2011
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    spawanie elektronowe
    metoda częściowo najmniejszych kwadratów
    metoda elementów skończonych
    electron beam welding
    partial least squares
    finite element method
    Opis:
    In the paper thermo-mechanical analysis of Inconel 706 tube welding process was presented. Tubes were joined using electron beam welding EBW. Process simulation was performed using finite element method, FEM Key aspect of welding process simulation is definition of heat source. Geometry of heat source and heat input have direct impact on fusion zone, FZ, and heat affected zone, HAZ. The goal of the work was to design EBW that will produce FZ of required depth. The set of process parameters was identified based on work of Ferro for Inconel 706. Modification of the process parameters was required. For this purpose partial least square method, PLS, was used. PLS model was built using results of own work on EBW for 18-8 steel. The model was applied to Inconel data. The results calculated by PLS model were used to build FEM model.
    W pracy przedstawiono analizę termo-mechaniczną procesu spawania tulei wykonanych ze stopu Inconel 706. Tuleje połączono za pomocą wiązki elektronów. Symulacja procesu została wykonana przy użyciu metody elementów skończonych, MES. Kluczowym aspektem przy symulacji procesu spawania jest zdefiniowanie źródła ciepła. Geometria źródła ciepła i ilość wydzielonej mocy mają bezpośredni wpływ na strefę przetopienia i strefę wpływu ciepła. Celem pracy jest zaprojektowanie procesu spawania wiązką elektronów w celu uzyskania określonej głębokości spoiny. Zestaw parametrów procesu spawania został określony na podstawie pracy Ferro wykonanej dla stopu Inconel 706. Wymagana była modyfikacja parametrów przedstawionych w pracy. W tym celu wykorzystano metodę częściowo najmniejszych kwadratów, PLS. Model PLS został zbudowany na podstawie wyników badań własnych dla spawania stali 18-8 za pomocą wiązki elektronów. Opracowany model został wykorzystany do modyfikacji parametrów spawania. Otrzymane wyniki posłużyły do opracowania modelu MES procesu spawania.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2011, 56, 2; 455-462
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Evaluation of the Possibility of Performing Cold Backward Extrusion of Axisymmetrical Thinwalled Aluminum Die Stampings with Square Section
    Ocena możliwości wyciskania przeciwbieżnego na zimno osiowosymetrycznych wyprasek z cienką ścianką o przekroju kwadratowym z aluminium
    Autorzy:
    Miłek, T.
    Kowalik, B.
    Kuliński, B.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/354725.pdf
    Data publikacji:
    2015
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    backward extrusion
    finite element method (FEM)
    thin-walled die stampings
    wyciskanie przeciwbieżne
    metoda elementów skończonych
    wypraski cienkościenne
    Opis:
    The paper presents evaluation of the possibility of performing cold backward extrusion of axisymmetrical thin-walled aluminum (Al 99.50, ENAW-1050A) die stampings with a square section at the strain ε=ln(A0/A1)=2 (where A0 – cross sectional area of the billet, A1 - cross sectional area of the die stamping), and the ratio h1/b=3.6 (where h1 – height of the die stamping in mm, b – width of the base of the die stamping in mm). The analysis was conducted on the basis of the results of computer modelling (FEM) and experimental investigations on backward extrusion. The boundary conditions for numerical calculations were determined experimentally with respect to the flow curve and mechanical properties of aluminum. The results of investigations into backward extrusion of thin-walled square-sectioned aluminum die stampings might be used as guidelines to develop a technological process for industrial practice.
    W artykule przedstawiono ocenę możliwości wykonania wyprasek o przekroju kwadratowym z cienką ścianką z aluminium Al 99,50 (ENAW-1050A) metodą wyciskania przeciwbieżnego na zimno przy odkształceniu zastępczym ε=ln(A0/A)=2 oraz stosunku wysokości do szerokości wypraski h/b=3,6. Analizę przeprowadzono na podstawie uzyskanych wyników modelowania komputerowego (MES) oraz badań doświadczalnych wyciskania przeciwbieżnego. Na potrzeby symulacji komputerowej procesu wyciskania na zimno określono eksperymentalnie warunki graniczne w zakresie krzywej umocnienia oraz własności mechanicznych dla aluminium. Uzyskane wyniki wyciskania tego typu wyprasek z aluminium na zimno można wykorzystać do opracowania wytycznych dla wspomnianej technologii w warunkach produkcyjnych.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 4; 3043-3050
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Development of Software for the Simulation of Rolling Steel Under the Coexistence of Liquid and Solid State
    Rozwój oprogramowania do symulacji walcowania stali w warunkach współistnienia fazy ciekłej i stałej
    Autorzy:
    Jędrzejczyk, D.
    Hojny, M.
    Głowacki, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/356366.pdf
    Data publikacji:
    2015
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    semi-solid state
    finite elements method
    mathematical modelling
    physical modelling
    metoda elementów skończonych
    modelowanie matematyczne
    modelowanie fizyczne
    Opis:
    The paper presents the results of the application simulating the rolling process of steel in terms of coexistence of liquid and solid phases. The created mathematical models can be the basis for creation of systems that simulate the final phase of the continuous casting process relying on using a roller burnishing machine for continuous casting of steel. For a complete description of the performance of the material during deformation in these conditions, the constructed mathematical model is a fully three-dimensional model and consists of three parts: thermal, mechanical, and density variation submodels. The thermal model allows the prediction of temperature changes during plastic deformation of solidifying material. The mechanical model determines the kinetics of plastic continuum flow in the solid and semi-solid states, and the resulting deformation field. The temperature of the process forces supplementing the description of the performance of the material with a density variation model that allows the prediction of changes in the density of the material during the final phase of solidification with simultaneous plastic deformation. For the purpose built model, experimental studies were performed using a physical simulator Gleeble 3800®. They allowed the determination of the necessary physical properties of the metal within the temperature of change state. In addition to presenting the developed models the work also includes the description of the author’s application that uses the above mathematical models. The application was written in the fully object-oriented language C++ and is based on the finite element method. The developed application beside the module data input, also consist of a module of three-dimensional visualization of the calculations results. Thanks to it, the analysis of the distribution of the particular rolling parameters in any cross-section of the rolled strip will be possible. The paper presents the results of the authors’ research in the area of the advanced computer simulation.
    W pracy zaprezentowane zostały wyniki działania aplikacji pozwalającej na symulację procesu walcowania stali w warunkach współistnienia fazy ciekłej i stałej. Opracowane modele matematyczne mogą być podstawą tworzenia systemów symulujących ostatnią fazę procesu ciągłego odlewania stali polegającej na dogniataniu odlanego pasma rolkami maszyny COS. W celu pełnego opisu zachowania się materiału podczas odkształcania w omawianych warunkach, zbudowany model matematyczny jest modelem w pełni trójwymiarowym i składa się z 3 części: termicznej, mechanicznej i zmiany gęstości. Model termiczny pozwala na przewidywanie zmian temperatury w trakcie odkształcania plastycznego krzepnącego materiału. Model mechaniczny określa kinetykę płynięcia plastycznego ośrodka ciągłego w stanie stałym i półciekłym oraz wynikające stąd pole odkształceń. Temperatura analizowanego procesu wymusza uzupełnienie opisu zachowania materiału o model zmiany gęstości pozwalający na przewidywanie zmian gęstości materiału w trakcie końcowej fazy krzepnięcia z równoczesnym odkształceniem plastycznym. Na potrzeby budowanego modelu wykonane zostały badania doświadczalne przy użyciu symulatora fizycznego GLEEBLE 3800®. Pozwoliły one na określenie niezbędnych własności fizycznych metalu w zakresie temperatur zmiany stanu skupienia. Poza przedstawieniem opracowanych modeli w pracy zwarty został również opis autorskiej aplikacji wykorzystującej w/w modele matematyczne. Aplikacja został napisana w pełni obiektowym języku C++ i bazuje na metodzie elementów skończonych. Opracowana aplikacja poza modułem wprowadzania danych wejściowych posiada również moduł trójwymiarowej wizualizacji wyników obliczeń. Dzięki temu możliwa jest analiza rozkładu poszczególnych parametrów walcowania w dowolnym przekroju walcowanego pasma. W pracy przedstawiono wyniki badań autorów w dziedzinie zaawansowanej symulacji komputerowej.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 4; 2783-2790
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Modelling Liquid Steel Motion Caused by Electromagnetic Stirring in Continuous Casting Steel Process
    Modelowanie ruchów ciekłej stali wywołane mieszaniem elektromagnetycznym w procesie ciągłego odlewania
    Autorzy:
    Rywotycki, M.
    Malinowski, Z.
    Giełżecki, J.
    Gołdasz, A.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/355391.pdf
    Data publikacji:
    2014
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    continuous casting
    electromagnetic stirring
    numerical modelling
    finite elements method
    odlewanie ciągłe
    mieszanie elektromagnetyczne
    modelowanie numeryczne
    metoda elementów skończonych
    Opis:
    The paper presents an attempt of modelling liquid steel motion triggered off by electromagnetic stirring. Steel viscosity was calculated on the basis of temperature field determined with the use of stationary heat conduction equation. Velocity field was determined using Navier-Stokes equations and stream continuity equation. Solution was obtained using the finite element method. The developed model allows to carry out quick simulating calculations of fluid flow. Stationary solution was employed, and this allowed to reduce computation time substantially.
    W pracy podjęto próbę modelowania ruchu ciekłej stali wywołanej mieszaniem elektromagnetycznym. Lepkość stali obliczano na podstawie pola temperatury wyznaczonego ze stacjonarnego równania przewodzenia ciepła. Pole prędkości wyznaczono korzystając z równań Naviera-Stokesa i równania ciągłości strugi. Rozwiązanie uzyskano metodą elementów skończonych. Opracowany model pozwala na wykonywanie szybkich obliczeń symulacyjnych ruchów ciekłej stali. Zastosowano rozwiązanie stacjonarne, co umożliwiło istotne skrócenie czasu obliczeń.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2014, 59, 2; 487-492
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Temperature of NiCrBSi Powder Particles Detonation Sprayed – Theory and Practice
    Temperatura proszku NiCrBSi natryskiwanego detonacyjnie – teoria i praktyka
    Autorzy:
    Babul, T.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/355760.pdf
    Data publikacji:
    2014
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    NiCrBSi powder
    detonation spraying
    finite element method
    pyrometric system
    proszek NiCrBSi
    natryskiwanie detonacyjne
    system pirometryczny
    metoda elementów skończonych
    Opis:
    The article compared the results of theoretical calculations with results of actual temperature measurements of detonation sprayed NiCrBSi powder heated by the impact of the detonation products stream. Theoretical distributions of temperature in the powder particle were calculated by the Finite Element Method FEM, using the COSMOS/M program algorithm. In the absence of the heat transfer equations in the solid state being in movement, which is influenced by dynamic heat wave, the conduction mechanism described by Fourier's law was adopted. Experimental temperature measurements as a function of the acceleration path length were conducted using an own construction two-channel pyrometric system. The obtained data confirmed good agreement between the results obtained using FEM calculations method and results of experimental measurements using the pyrometric devices.
    W artykule porównano wyniki obliczeń teoretycznych z wynikami rzeczywistych pomiarów temperatury proszku NiCrBSi natryskiwanego detonacyjnie nagrzewanego na skutek oddziaływania strumienia produktów detonacji. Teoretyczny rozkłady temperatury w cząstce proszku obliczano metodą elementów skończonych MES, wykorzystując algorytm programu COSMOS/M. Zbrakurównań opisujących wymianę ciepła w ciele stałym będącym w ruchu, na które oddziałuje dynamicznie fala cieplna, przyjęto mechanizm przewodzenia opisany prawem Fouriera. Doświadczalne pomiary temperatury w funkcji długości drogi przyśpieszenia prowadzono wykorzystując dwukanałowy układ pirometryczny własnej konstrukcji. Uzyskane dane potwierdziły dobrą zgodność pomiędzy wynikami otrzymanymi przy zastosowaniu obliczeń metodą MES, a wynikami pomiarów doświadczalnych wykorzystujących pomiary pirometryczne.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2014, 59, 3; 1107-1110
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Analysis of Deformation and Microstructural Evolution in the Hot Forging of the Ti-6Al-4V Alloy
    Analiza odkształcenia i prognozowania mikrostruktury w procesie kucia stopu Ti-6Al-4V na gorąco
    Autorzy:
    Kukuryk, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/356235.pdf
    Data publikacji:
    2015
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    hot forging
    titanium alloy
    finite element method
    microstructure evolution
    kucie na gorąco
    stop tytanu
    metoda elementów skończonych
    ewolucja mikrostruktury
    Opis:
    The paper presents the analysis of the three-dimensional strain state for the cogging process of the Ti-6Al-4V alloy using the finite element method, assuming the rigid-plastic model of the deformed body. It reports the results of simulation studies on the metal flow pattern and thermal phenomena occurring in the hot cogging process conducted on three tool types. The computation results enable the determination of the distribution of effective strain, effective stress, mean stress and temperature within the volume of the blank. This solution has been complemented by adding the model of microstructure evolution during the cogging process. The numerical analysis was made using the DEFORM-3D consisting of a mechanical, a thermal and a microstructural parts. The comparison of the theoretical study and experimental test results indicates a potential for the developed model to be employed for predicting deformations and microstructure parameters.
    W pracy przedstawiono analizę przestrzennego stanu odkształcenia dla procesu kucia wydłużającego stopu tytanu Ti-6Al-4V z wykorzystaniem metody elementów skończonych z założeniem sztywnoplastycznego modelu odkształcanego ciała. Przedstawiono wyniki prac związanych z symulacją schematu płynięcia metalu i zjawisk cieplnych w procesie kucia na gorąco w trzech rodzajach narzędzi kuźniczych. Rezultaty obliczeń umożliwiają określenie rozkładu intensywności odkształcenia, intensywności naprężeń, naprężeń średnich i temperatury w objętości odkuwki. Rozwiązanie uzupełniono o model rozwoju mikrostruktury podczas kucia. Analizę numeryczną wykonano z wykorzystaniem programu DEFORM-3D, składającego się z części mechanicznej, termicznej i mikrostrukturalnej. Porównanie teoretycznych i eksperymentalnych rezultatów badań wskazuje na możliwość zastosowania opracowanego modelu do prognozowania odkształceń i parametrów mikrostruktury.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 3A; 1639-1647
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Analysis Of Deformation And Microstructural Evolution In The Hot Forging Of The Ti-6Al-4V Alloy
    Analiza odkształcenia i prognozowania mikrostruktury w procesie kucia stopu Ti-6Al-4V na gorąco
    Autorzy:
    Kukuryk, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/352734.pdf
    Data publikacji:
    2015
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    hot forging
    titanium alloy
    finite element method
    microstructure evolution
    kucie na gorąco
    stop tytanu
    metoda elementów skończonych
    ewolucja mikrostruktury
    Opis:
    The paper presents the analysis of the three-dimensional strain state for the cogging process of the Ti-6Al-4V alloy using the finite element method, assuming the rigid-plastic model of the deformed body. It reports the results of simulation studies on the metal flow pattern and thermal phenomena occurring in the hot cogging process conducted on three tool types. The computation results enable the determination of the distribution of effective strain, effective stress, mean stress and temperature within the volume of the blank. This solution has been complemented by adding the model of microstructure evolution during the cogging process. The numerical analysis was made using the DEFORM-3D consisting of a mechanical, a thermal and a microstructural parts. The comparison of the theoretical study and experimental test results indicates a potential for the developed model to be employed for predicting deformations and microstructure parameters.
    W pracy przedstawiono analizę przestrzennego stanu odkształcenia dla procesu kucia wydłużającego stopu tytanu Ti-6Al-4V z wykorzystaniem metody elementów skończonych z założeniem sztywnoplastycznego modelu odkształcanego ciała. Przedstawiono wyniki prac związanych z symulacją schematu płynięcia metalu i zjawisk cieplnych w procesie kucia na gorąco w trzech rodzajach narzędzi kuźniczych. Rezultaty obliczeń umożliwiają określenie rozkładu intensywności odkształcenia, intensywności naprężeń, naprężeń średnich i temperatury w objętości odkuwki. Rozwiązanie uzupełniono o model rozwoju mikrostruktury podczas kucia. Analizę numeryczną wykonano z wykorzystaniem programu DEFORM-3D, składającego się z części mechanicznej, termicznej i mikrostrukturalnej. Porównanie teoretycznych i eksperymentalnych rezultatów badań wskazuje na możliwość zastosowania opracowanego modelu do prognozowania odkształceń i parametrów mikrostruktury.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 2A; 597-604
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Analysis Of Drilling Of A Metal Plate With Pilot Hole
    Analiza wiercenia metalowej płyty z otworem pilotującym
    Autorzy:
    Kim, K. S.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/354541.pdf
    Data publikacji:
    2015
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    finite element method
    drilling
    pilot hole
    cutting force
    plastic strain
    metoda elementów skończonych
    wiercenie
    otwór pilotujący
    siła cięcia
    odkształcenie plastyczne
    Opis:
    This paper performed a numerical analysis study of the cutting characteristics when drilling a taper hole whose upper and lower diameters are different, that is, a pilot hole. 3-dimensional drilling analysis was performed using a commercial code, and these results were used to determine analytically and compare the cutting temperature, the phenomenon of cutting chip formation, deformation and pressure, etc., for the tools, chips, and specimens during cutting. Also, cutting force and the required energy were calculated and compared. To verify the results of analysis, a cutting dynamometer was used to analyze 3-axis cutting force. Results of analysis showed that the specimen maintained a temperature of approximately 650°, with rapid cooling after chips were formed from the specimen. The tool reached a maximum of 700°, similarly to the chips. It is expected that these results will be utilized to optimize cutting processes and work conditions when drilling holes.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 2B; 1307-1310
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Numerical and experimental analysis of wire drawing for hardly deformable biocompatible magnesium alloys
    Numeryczna i doświadczalna analiza ciągnienia drutu z trudno odkształcalnych biozgodnych stopów magnezu
    Autorzy:
    Milenin, A.
    Kustra, P.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/350924.pdf
    Data publikacji:
    2013
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    MgCa0.8
    Ax30
    stopy magnezu
    proces ciągnienia
    metoda elementów skończonych
    magnesium alloys
    drawing process
    fracture
    finite element simulation
    Opis:
    In the present paper the drawing processes of thin wire of biocompatible magnesium alloys in heated die was investigated. Due to the hexagonal close packet structure magnesium alloys have low plasticity. In order to design the technological parameters the FEM model of wire drawing process in heated die and models of yield stress and ductility were developed. The relationship between technological parameters of drawing and fracture parameters was obtained based on developed models. The maps of possible elongation for MgCa0.8 and Ax30 magnesium alloys were developed using simulations. The draft schedule for final wire diameter 0.1 mm was design assisted with FEM model in experimental part of work. Based on this draft plan the drawing process from initial diameter 1.0 mm to final diameter 0.1 mm in heated die was performed in designed by author’s device.
    Specjalne stopy magnezu (MgCa08, Ax30), wykazujące wysoki poziom biokompatybilności ze środowiskiem organizmu człowieka, stały sie alternatywnym materiałem do zastosowania na implanty medyczne. Jednym z ich zastosowań mogą być nici chirurgiczne, służące do spajania tkanki miękkiej. Nici takie powinny mieć średnice rzędu 0.1 mm. W związku z niską technologiczną plastycznością tych stopów zaproponowano, aby proces ciągnienia prowadzić w podgrzewanych ciągadłach. W pracy analizowano proces ciągnienia w podgrzewanych ciągadłach cienkich drutów z biokompatybilnych stopów magnezu. W celu wyznaczenia technologicznych parametrów procesu ciągnienia użyto modelu MES, który rozbudowano o rozwiązanie cieplne w ciągadle, funkcje naprężenia uplastyczniającego oraz model utraty spójności analizowanych stopów. W oparciu o opracowany model wyznaczono zależności pomiędzy technologicznymi parametrami procesu ciągnienia i kryterium utraty spójności. W oparciu o symulacje numeryczne zbudowano mapy dopuszczalnych odkształceń dla stopów magnezu MgCa0.8 oraz Ax30.Wczesci eksperymentalnej pracy w oparciu o symulacje numeryczne wyznaczono schemat odkształceń do uzyskania drutu o średnicy 0.1 mm. W oparciu o wyznaczony schemat przeprowadzono proces ciągnienia w podgrzewanych ciągadłach ze średnicy początkowej 1.0 mm do średnicy końcowej 0.1 mm w urządzeniu skonstruowanym przez autorów.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2013, 58, 1; 55-62
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Analysis Of Die Design For The Stamping Of A Bathtub
    Analiza projektu narzędzi dla procesu tłoczenia wanny
    Autorzy:
    Hojny, M.
    Woźniak, D.
    Głowacki, M.
    Żaba, K.
    Nowosielski, M.
    Kwiatkowski, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/356251.pdf
    Data publikacji:
    2015
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    deep drawing
    bathtub
    restraining force
    geometrical drawbead
    finite element method
    tłoczenie głębokie
    wanna
    siła ograniczająca
    model geometryczny
    metoda elementów skończonych
    Opis:
    The paper presents example results of numerical and photogrammetric analysis leading to identify the causes of cracking and wrinkling during bathtub W1200 production. The verification of tools for the stamping of bathtub W1200 was performed using finite element method and photogrammetric system ATOS Triple Scan. A series of industrial tests was conducted to identify the model parameters. The major and minor strain distributions obtained from the finite element simulations were used in conjunction with the forming limit diagram to predict the onset of fracture. In addition, the effects of blank holder pressure and friction on the occurrence of fracture and wrinkling were investigated.
    W artykule przedstawiono przykładowe wyniki analiz numerycznych i fotogrametrycznych mających na celu identyfikację przyczyn powstawania fałdowania i pękania wanny serii W1200 w trakcie cyklu produkcyjnego. Weryfikacja narzędzi przeznaczonych do tłoczenia wanny W1200 została przeprowadzona przy użyciu metody elementów skończonych oraz precyzyjnego systemu fotogrametrycznego ATOS Triple Scan. W trakcie prac badawczych przeprowadzono cykl procesów nadzorowanych procesu produkcyjnego mającego na celu identyfikację parametrów modelu numerycznego. Odkształcenia duże i małe wyznaczone na podstawie symulacji numerycznych w połączeniu z krzywą odkształceń granicznych (KOG) pozwoliły na identyfikację krytycznych rejonów wytłoczki narażonych na fałdowanie i pękanie. Dodatkowo w trakcie przeprowadzonych prac przeanalizowano wpływ warunków tarcia oraz nacisku w kontekście powstawania fałdowania i pękania wytłoczki.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 2A; 661-666
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Skew Bending of Aircraft Fuselage Panels with “L” and “C” Stringers Mounted by Hybrid Joint
    Ukośne zginanie poszycia samolotu z u sztywnieniami typu “L” i “C”, mocowanymi za pomocą złącza hybrydowego
    Autorzy:
    Sadowski, T.
    Golewski, P.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/355204.pdf
    Data publikacji:
    2015
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    skew bending of hybrid joint
    plastic deformation processes
    FEA (finite element analysis)
    zginanie ukośne
    złącze hybrydowe
    proces deformacji
    FEA
    metoda elementów skończonych
    Opis:
    A section of fuselage skin with dimension 30 x 200 mm was subjected to numerical study and loaded by skew bending (Fig. 3). The thickness of the skin was 0,6 mm, the length of a leg of an angle “L” profile stringer was 12 mm with 1mm thickness. The angle of inclination α of the load plane to the skin plane varies in the range from 10° to 90° with 10° increment. The elastic - plastic material model of D16T aluminum alloy was used in simulations of the fuselage skin as well as for “L” and “C” profile stringers. In the material model description damage of aluminum alloy was taken into account. An adhesive layer with thickness of 0,1mm was modeled using cohesive elements with the failure mode depending on the shear strength and the tensile strength. The paper presents a comparative analysis of the considered structural elements with application of the unsymmetrical “L” profile or the symmetrical “C” profile with the same cross section area. All numerical studies were performed in Abaqus program. Finally, one can conclude that the stiffness of the structural element with application of the symmetrical “C” profile stringer is stronger, whereas the mechanical response of both versions of the hybrid joint significantly depends on the angle of load inclination α.
    Badaniom numerycznym poddano wycinek poszycia o wymiarach 30x200mm, który następnie poddano obciążeniu poprzez ukośne zginanie, Rys. 3. Grubość blachy poszycia wynosiła 0,6 mm, długość ramienia kątownika równoramiennego 12 mm i grubość ramienia 1mm. Kąt nachylenia α płaszczyzny obciążenia w stosunku do płaszczyzny poszycia zmieniał się w granicach od 10° do 90° z przyrostem co 10°. W symulacjach zastosowano model sprężysto – plastyczny materiału dla poszycia i kształtownika jakim był stop aluminium D16T. W opisie modelu materiału uwzględniono także uszkodzenie stopu aluminium. Warstewka kleju o grubości 0,1 mm była modelowana z wykorzystaniem elementów kohezyjnych, dla których także uwzględniono uszkodzenie przyjmując dane producenta, takiej jak wytrzymałość na ścinanie oraz na rozciąganie. W pracy przedstawiono analizę wpływu zmiany obecnie stosowanego niesymetrycznego kształtownika (kątownik), kształtownikiem symetrycznym (ceownik) o takim samym polu przekroju poprzecznego. Wszystkie badania numeryczne przeprowadzono w programie Abaqus.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 4; 2813-2820
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    The analysis of multistage deep drawing of AA5754 aluminum alloy
    Analiza wielooperacyjnego procesu tłoczenia stopu aluminium AA5754
    Autorzy:
    Paćko, M.
    Dukat, M.
    Śleboda, T.
    Hojny, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/353361.pdf
    Data publikacji:
    2010
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    tłoczenie wielostopniowe głębokie
    stop aluminium AA5754
    metoda elementów skończonych
    warunek tarcia
    multistage deep drawing
    AA5754 aluminum alloy
    finite element method
    friction conditions
    Opis:
    This work is focused on the multistage deep drawing of AA5754 aluminum alloy box-type part with flange. Both experimental and numerical analysis were performed in this study to predict causes of contraction and cracking occurring in deformed product in respect to the changes of friction conditions on tool-drawn part contact surface. The numerical simulations were performed using eta/DYNAFORM software and LS-DYNAŽ solver. The research showed, that the results of the simulation are in very good agreement with the results of the real multistage deep drawing processes. Moreover, this study showed, that proper conditions of friction on the tool-drawpiece contact surface is crucial for the correctness of the analyzed deep drawing process. Too large friction can restrict the material flow, particularly along the edge connecting the bottom and side-walls of the drawpiece, causing wrinkling and cracking.
    W ramach niniejszej pracy przeprowadzono komputerową analizę wielooperacyjnego tłoczenia skrzynkowej części z kołnierzem ze stopu aluminium AA5754, z wykorzystaniem oprogramowania Eta/DYNAFORM. Celem badań było komputerowe odwzorowanie rzeczywistego procesu tłoczenia oraz próba określenia przyczyn występowania przewężeń i pęknięć w wyrobie pod kątem zmian warunków tarcia na powierzchni kontaktu narzędzia z materiałem wsadowym. Badania wykazały dużą zgodność wyników symulacji z pomiarami eksperymentalnymi. Badania wykazały również, iż zbyt duże tarcie ogranicza płynięcia materiału wzdłuż krawędzi łączącej dno i ściany wytłoczki, powodując nadmierne przewężanie się lub pękanie materiału.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2010, 55, 4; 1173-1184
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Effect Of Natural Convection On Directional Solidification Of Pure Metal
    Wpływ konwekcji swobodnej na krzepnięcie kierunkowe czystego metalu
    Autorzy:
    Skrzypczak, T.
    Węgrzyn-Skrzypczak, E.
    Winczek, J.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/356653.pdf
    Data publikacji:
    2015
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    pure metal
    solidification
    sharp interface
    natural convection
    Finite Element Method (FEM)
    Level Set Method
    czysty metal
    krzepnięcie
    ostry front
    konwekcja naturalna
    metoda elementów skończonych
    metoda poziomic
    Opis:
    The paper is focused on the modeling of the directional solidification process of pure metal. During the process the solidification front is sharp in the shape of the surface separating liquid from solid in three dimensional space or a curve in 2D. The position and shape of the solid-liquid interface change according to time. The local velocity of the interface depends on the values of heat fluxes on the solid and liquid sides. Sharp interface solidification belongs to the phase transition problems which occur due to temperature changes, pressure, etc. Transition from one state to another is discontinuous from the mathematical point of view. Such process can be identified during water freezing, evaporation, melting and solidification of metals and alloys, etc. The influence of natural convection on the temperature distribution and the solid-liquid interface motion during solidification of pure copper is studied. The mathematical model of the process is based on the differential equations of heat transfer with convection, Navier-Stokes equation and the motion of the interface. This system of equations is supplemented by the appropriate initial and boundary conditions. In addition the continuity conditions at the solidification interface must be properly formulated. The solution involves the determination of the temporary temperature and velocity fields and the position of the interface. Typically, it is impossible to obtain the exact solution of such problem. The numerical model of solidification of pure copper in a closed cavity is presented, the influence of the natural convection on the phase change is investigated. Mathematical formulation of the problem is based on the Stefan problem with moving internal boundaries. The equations are spatially discretized with the use of fixed grid by means of the Finite Element Method (FEM). Front advancing technique uses the Level Set Method (LSM). Chorin’s projection method is used to solve Navier-Stokes equation. Such approach makes possible to uncouple velocities and pressure. The Petrov-Galerkin formulation is employed to stabilize numerical solutions of the equations. The results of numerical simulations in the 2D region are discussed and compared to the results obtained from the simulation where movement of the liquid phase was neglected.
    Praca porusza problematykę modelowania kierunkowego krzepnięcia czystego metalu. Podczas tego procesu obserwuje się formowanie ostrego frontu krzepnięcia w postaci powierzchni separującej ciecz i ciało stałe w przypadku trójwymiarowym lub krzywej w przypadku płaskim. Położenie oraz kształt interfejsu krzepnięcia zmieniają się w czasie a wartości prędkości lokalnych zależą od różnicy intensywności strumieni ciepła po stronie ciała stałego i cieczy. Krzepnięcie z ostrym frontem należy do grupy procesów z przemianami fazowymi, które warunkowane są zmianami temperatury, ciśnienia, itp. Przejście fazowe z jednego stanu w drugi ma z matematycznego punktu widzenia charakter nieciągły. Procesy tego typu można zidentyfikować podczas zamarzania wody, parowania, topnienia i krzepnięcia metali i stopów, itp. W pracy zbadano wpływ zjawiska konwekcji swobodnej na chwilowy rozkład temperatury oraz ruch granicy narastania fazy stałej podczas krzepnięcia czystej miedzi w obszarze płaskim. Model matematyczny sformułowano na bazie równań różniczkowych transportu ciepła z konwekcją, Naviera-Stokesa i ruchu frontu krzepnięcia. Układ równań uzupełniono odpowiednimi warunkami początkowymi i brzegowymi oraz warunkami ciągłości na froncie. Rozwiązanie obejmuje chwilowe rozkłady temperatury, prędkości oraz położenie granicy międzyfazowej. Sformułowanie matematyczne zagadnienia bazuje na modelu z ruchomymi granicami wewnętrznymi, czyli tzw. modelu Stefana. Równania zostały zdyskretyzowane przestrzennie z wykorzystaniem metody elementów skończonych. W modelu numerycznym wykorzystano siatkę niezmienną w czasie. Do propagacji frontu użyto metody poziomic. Do wyznaczenia prędkości w cieczy wykorzystano metodę rzutowania, która poprzez eliminację ciśnienia z równania pędu pozwala na rozprzężenie prędkości i ciśnień. Równania rozwiązano z wykorzystaniem sformułowania Petrova-Galerkina. Omówiono wyniki analizy numerycznej oraz porównano je z wynikami otrzymanymi z symulacji, w której pominięto ruch cieczy.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 2A; 835-841
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Selected Problems from the High-Carbon Steel Wire Drawing Theory and Technology
    Wybrane zagadnienia z teorii i technologii ciągnienia drutów ze stali wysokowęglowych
    Autorzy:
    Muskalski, Z.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/353130.pdf
    Data publikacji:
    2014
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    high-carbon steel wires
    finite element method
    hydrodynamic lubrication
    small final reduction
    high-speed drawing
    druty ze stali wysokowęglowej
    metoda elementów skończonych
    smarowanie hydrodynamiczne
    ciągnienie
    Opis:
    Use of computer programs based on finite element methods for simulations of plastic working processes allows for their wider analysis. The theoretical studies presented in the paper, carried out using Drawing 2D, a specialized software application for modelling of the multi-stage drawing process, and their experimental verification have enabled a comprehensive analysis of many problems related to high-carbon steel wire drawing to be made, such as: drawing under hydrodynamic lubrication conditions, drawing with a change in the deformation direction, drawing with small final reductions, and high-speed drawing.
    Zastosowanie opartych na MES programów komputerowych do symulacji procesów przeróbki plastycznej, pozwala na ich szerszą analizę. Przedstawione w pracy badania teoretyczne, wykonane z wykorzystaniem specjalistycznego programu komputerowego Drawing 2D do modelowania procesu ciągnienia wielostopniowego oraz ich eksperymentalna weryfikacja pozwoliły na kompleksowe przeanalizowanie wielu zagadnień związanych z ciągnieniem drutów ze stali wysokowęglowych takich jak: ciągnienie w warunkach smarowania hydrodynamicznego, ciągnienie ze zmianą kierunku odkształcenia, ciągnienie ze „zredukowanym” odkształceniem postaciowym, ciągnienie z małymi gniotami końcowymi oraz ciągnienie z dużymi prędkościami.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2014, 59, 2; 527-535
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Finite Element Analysis Of Large Deformation Of Articular Cartilage In Upper Ankle Joint Of Occupant In Military Vehicles During Explosion
    Analiza metodą elementów skończonych dużych odkształceń chrząstki stawowej w górnej części stawu skokowego pasażera w wojskowym pojeździe podczas wybuchu
    Autorzy:
    Klekiel, T.
    Będziński, R.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/351937.pdf
    Data publikacji:
    2015
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    large deformation
    finite element modeling
    lower limb injury
    upper ankle joint
    military vehicle
    explosion
    duże odkształcenia
    metoda elementów skończonych
    model kończyny górnej
    górny staw skokowy
    pojazd wojskowy
    wybuch
    Opis:
    The paper presents the analysis of the load of lower limbs of occupants in the armoured military vehicle, which has been destroyed by detonation of the Improvised Explosive Device (IED) charge under the vehicle. A simplified model of the human lower limb focused on upper ankle joint was developed in order to determine the reaction forces in joints and load in particular segments during the blast load. The model of upper ankle joint, include a tibia and an ankle bone with corresponding articular cartilage, has been developed. An analysis of the stress distribution under the influence of forces applied at different angles to the biomechanical axis of a limb has been performed. We analyzed the case of the lower limb of a sitting man leaning his feet on the floor. It has been shown that during a foot pronation induced by a knee outward deviation, the axial load on the foot causes significantly greater tension in the tibia. At the same time it has been shown that within the medial malleolus, tensile stresses occur on the surface of the bone which may lead to fracture of the medial malleolus. It is a common case of injuries caused by loads on foot of passengers in armored vehicles during a mine or IED load under the vehicle. It was shown that the outward deviation of the knee increases the risk of the foot injury within the ankle joint.
    W artykule przedstawiono analizę MES obciążenia kończyn dolnych osób w opancerzonym pojeździe wojskowym, który został zniszczony przez zaimprowizowaną detonację ładunku wybuchowego (IED) pod pojazdem. W uproszczonym modelu dolnej kończyny ludzkiej skoncentrowano się na górnej części stawu skokowego. Model opracowany został w celu określenia siły reakcji w stawach i obciążenia w poszczególnych segmentach podczas obciążenia wybuchowego. Model górnego stawu skokowego, obejmuje kość piszczelową oraz kości stawu skokowego z odpowiadającymi chrząstkami stawowymi. Przeprowadzono analizę rozkładu naprężeń pod wpływem sił wywieranych pod różnymi kątami w stosunku do osi biomechanicznej kończyny. Przeanalizowano przypadek kończyny dolnej siedzącego mężczyzny z nogą opartą na podłodze. Wykazano, że podczas skręcenia stopy indukowanego przez odwiedzenie kolana na zewnątrz, siła osiowa na stopie powoduje znacznie większe naprężenie rozciągające w kości piszczelowej. Jednocześnie wykazano, że w kostce przyśrodkowej, naprężenia rozciągające występują na powierzchni kości, co może prowadzić do wystąpienia złamania kostki przyśrodkowej. Jest to częsty przypadek obrażeń spowodowanych obciążeniami stóp pasażerów pojazdów pancernych podczas eksplozji miny lub wybuchu ładunku (IED) pod pojazdem. Wykazano, że odchylenie kolana zwiększa ryzyko obrażeń stopy w stawie skokowym.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 3; 2115-2121
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Failure Strain and Strain-Stress Analysis in Titanium Nitride Coatings Deposited on Religa Heart Ext Ventricular Assist Device
    Odkształcenie uszkodzenia i analiza odkształceniowo-naprężeniowa w powłokach azotku tytanu nanoszonych na komorę wspomagania pracy serca Religa Heart Ext
    Autorzy:
    Kopernik, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/356873.pdf
    Data publikacji:
    2015
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    titanium nitride (TiN)
    left ventricular assist device
    finite element method (FEM)
    scanning electron microscopy (SEM)
    micro-tensile test
    azotek tytanu (TiN)
    urządzenie wspomagania lewej komory (VAD)
    metoda elementów skończonych
    skaningowy mikroskop elektronowy
    Opis:
    The Polish ventricular assist device is made of Bionate II with deposited TiN biocompatible nano-coating. The two scale finite element model is composed of a macro-model of blood chamber and a micro-model of the TiN/Bionate II. The numerical analysis of stress and strain states confirmed the possibility of fracture. Therefore, the identification of a fracture parameter considered as a failure strain is the purpose of the present work. The tensile test in a micro chamber of the SEM was performed to calibrate the fracture parameter of the material system TiN/Bionate II. The failure strain is a function of a temperature, a thickness of coating and parameters of surface's profile. The failure strain was calculated at the stage of the test, in which the initiation of fracture occurred. The finite element micro-model includes the surface roughness and the failure strain under tension condition for two thicknesses of coatings which will be deposited on the medical device.
    Polska komora wspomagania pracy serca jest wykonana z Bionate II z naniesioną biokompatybilną powłoką TiN. Dwu-skalowy model elementów skończonych składa się z modelu makro czaszy krwistej i z modelu mikro dla TiN/Bionate II. Numeryczna analiza stanów naprężeń i odkształceń potwierdza prawdopodobieństwo pękania. Zatem, identyfikacja parametru pękania rozpatrywanego jako odkształcenie uszkodzenia jest celem niniejszej pracy. Próba rozciągania w komorze SEM została przeprowadzona, aby skalibrować parametr pękania dla układu materiałowego TiN/Bionate II. Odkształcenie uszkodzenia jest funkcją temperatury, grubości powłoki i parametrów profilu powierzchni. Odkształcenie uszkodzenia zostało obliczone w tym etapie testu, w którym pojawiła się inicjacja pęknięcia. Mikro model elementów skończonych zawiera chropowatość powierzchni i odkształcenie uszkodzenia w warunkach rozciągania dla dwóch grubości powłok, które będą nanoszone w tym urządzeniu medycznym.
    Źródło:
    Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 1; 121-129
    1733-3490
    Pojawia się w:
    Archives of Metallurgy and Materials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
      Wyświetlanie 1-22 z 22

      Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies