- Tytuł:
-
Controlling deformation inhomogeneity in the Accumulative Angular Drawing Process assisted by constitutive and multiscale numerical modelling
Kontrolowanie niejednorodności odkształcenia w procesie kątowego wielostopniowego ciągnienia wspomagane modelowaniem konstytutywnym i symulacją wieloskalową - Autorzy:
-
Lisiecka-Graca, Paulina
Kwiecień, Marcin
Madej, Łukasz
Muszka, Krzysztof
Majta, Janusz
Wynne, Bradley P. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/29520312.pdf
- Data publikacji:
- 2019
- Wydawca:
- Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Wydawnictwo AGH
- Tematy:
-
accumulative angular drawing
physically-based modelling
multiscale model
digital material representation
rysunek kątowy
modelowanie fizyczne
model wieloskalowy
cyfrowa reprezentacja materiału - Opis:
-
Ultrafine-grained structure was produced in the Accumulative Angular Drawing(AAD) process in which the complex strain path was applied. The microalloyed steel wire rods were produced using multi-pass wire drawing process where the high strain accumulation is used as a way to achieve much higher microstructure refinement level compared to the conventional wire drawing (WD) process. The wires after both AAD process and WD process were examined in order to assess mechanical properties and microstructure development. In order to evaluate the effects of complex deformation on microstructure development and mechanical properties of the drawn wires, a numerical model of the torsion tests were conducted using Abaqus software. The cyclic torsion tests were performed to study the effects of the applied hardening rule - described as a function of dislocations density and the accuracy of the prediction of material behaviour subjected to strain path change during AAD. It has been shown that an additional advantage of presented approach is its capability of tracking evolution of dislocation density during the deformation process. The initial dislocation densities used in the performed calculations were taken from the microstructural analysis using high resolution EBSD. During strain reversal, annihilation of the dislocations (Bauschinger effect) is a common phenomenon that leads to the decrease in dislocation density and affects the final strength. Finally, based on the proposed constitutive description, multiscale finite element modelling combined with Digital Material Representation (DMR) was used as a tool for prediction of the deformation and microstructure inhomogeneity in the drawn wires.
W pracy przedstawiono badania wpływu złożonej ścieżki odkształcenia na rozdrobnienie mikrostruktury w drutach poddanych procesowi Kątowego Wielostopniowego Ciągnienia (AAD Accumulative Angular Drawing). Druty ze stali mikrostopowej zostały poddane procesowi wielostopniowego ciągnienia, w którym niejednorodna, silna akumulacja odkształcenia powoduje wystąpienie efektów rekrystalizacji in situ, co z kolei powoduje lokalny wzrost stopnia rozdrobnienia mikrostrutury w porównaniu z konwencjonalnym procesem ciągnienia (WD Wire Drawing). Druty wytworzone w procesach AAD oraz WD zostały poddane badaniom porównawczym własności mechanicznych oraz analizie mikrostrukturalnej. W celu zapewnienia poprawnej oceny wpływu złożonej ścieżki odkształcenia na rozwój mikrostruktury i własności mechaniczne w ciągnionych drutach, zastosowano symulacje numeryczne z wykorzystaniem komercyjnego pakietu Abaqus oraz modeli procesu skręcania. Symulacje procesu cyklicznego skręcania wykonano w celu oceny zdolności proponowanego modelu umocnienia odkształceniowego, opartego na zmianach gęstości dyslokacji, do symulacji zmiennej ścieżki odkształcenia podczas procesu AAD. Dodatkową zaletą zaproponowanego podejścia jest możliwość śledzenia rozwoju gęstości dyslokacji podczas procesu odkształcania. Początkowa gęstość dyslokacji wykorzystana w obliczeniach wyznaczona została z analizy mikrostrukturalnej z wykorzystaniem wysokorozdzielczej techniki EBSD. Podczas zmiany kierunku odkształcenia, proces anihilacji dyslokacji (efekt Bauschingera) jest częstym zjawiskiem prowadzącym do spadku gęstości dyslokacji, a w konsekwencji do obniżenia umocnienia odkształceniowego. W celu wyznaczenia niejednorodności mikrostrukturalnej oraz niejednorodności odkształcenia w drutach po procesie ciągnienia, zastosowano modelowanie wielkoskalowe w połączeniu z cyfrową reprezentacją obrazu (DMR). - Źródło:
-
Computer Methods in Materials Science; 2019, 19, 3; 113-121
2720-4081
2720-3948 - Pojawia się w:
- Computer Methods in Materials Science
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł