Informacja

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

Wyszukujesz frazę "Milenin, A." wg kryterium: Autor


Wyświetlanie 1-9 z 9
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:
Numerical And Experimental Analysis Of Fracture Of Athrombogenic Coatings Deposited On Ventricular Assist Device In Micro-Shear Test
Numeryczna i doświadczalna analiza pękania atrombogennych powłok nanoszonych na komory wspomagania pracy serca w próbie mikrościnania
Autorzy:
Kopernik, M.
Milenin, A.
Kąc, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/354256.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
micro-shear test
finite element method (FEM)
fracture
ventricular assist device (VAD)
titanium nitride (TiN)
gold (Au)
próba mikrościnania
metoda elementów skończonych (MES)
pękanie
komora wspomagania pracy serca
azotek tytanu (TiN)
złoto (Au)
Opis:
The Polish left ventricular assist device (LVAD – RELIGA_EXT) will be made of thermoplastic polycarbonate-urethane (Bionate II) with deposited athrombogenic nano-coatings: gold (Au) and titanium nitride (TiN). Referring to the physical model, the two-scale model of LVAD developed in the previous works in the authors’ finite element code is composed of a macro-model of blood chamber and a micro-model of wall: TiN, Au and Bionate II. The numerical analysis of stress and strain states confirmed the possibility of fracture based on localization of zones of the biggest values of triaxiality factor. The introduction of Au interlayer between TiN and polymer improved the toughness of the connection, and increased the compressive residual stress in the coating what resulted in reduction of stress and strain close to the boundary between substrate and coating. However, the proper design of multilayer wall of the medical device requires the introduction of the real stress and strain states in the deposited coatings. The characteristics of TiN nano-coating such as residual stress, material model and fracture model were determined in the previously completed studies such as experimental and numercial nanoindentation tests, profilometry studies and in situ SEM’s micro-tension tests. The experimental in situ SEM’s micro-shear test was performed in the present paper and the corresponding numerical model of the test was also developed, and then, interpreted. The critical strains taken from experiment and considered as the effective strains in the model of test are the values which are the function of triaxiality factors for the tested samples. The developed in the authors’ FE code model of multilayer wall of VAD enriched with critical strain determined in the present paper enables prediction of fracture.
Polska lewa komora wspomagania pracy serca (LVAD – RELIGA_EXT) zostanie wykonana z termoplastycznego poliwęglano-uretanu (Bionate II) z naniesionymi atrombogennymi powłokami: złota (Au) i azotku tytanu (TiN). W odniesieniu do modelu fizycznego, dwuskalowy model komory LVAD opracowany we wcześniejszych pracach w autorskim kodzie elementów skończonch jest złożony z modelu makro czaszy krwistej i z mikro-modelu ściany: TiN, Au i Bionate II. Analiza numeryczna stanów naprężenia i odkształcenia potwierdziła prawdopodobieństwo pękania poprzez zlokalizowanie stref o największej wartości współczynnika naprężenia trójosiowego. Wprowadzenie międzywarstwy złota pomiędzy TiN i polimer poprawiło wytrzymałość tego połączenia i powiększyło ściskające naprężenie własne w powłoce, co doprowadziło do redukcji naprężenia i odkształcenia blisko granicy pomiędzy podłożem i powłoką. Jednakże, właściwy projekt wielowarstwowej ściany urządzenia medycznego wymaga wprowadzenia rzeczywistych stanów naprężeń i odkształceń w naniesionych powłokach. Charakterystyki powłok TiN takie jak naprężenie własne, model materiału i model pękania zostały określone we wcześniej wykonanych badaniach takich jak doświadczalne i numeryczne testy nanoindentacji, badania profilometryczne, i testy mikrorozciągania prowadzone pod elektronowym mikroskopem skaningowym. W niniejszej pracy przeprowadzono doświadczalny test mikrościnania pod skaningowym mikroskopem elektronowym, opracowano model numeryczny tego testu, a następnie go zinterpretowano. Odkształcenia krytyczne otrzymane z doświadczenia i określone w modelu testu jako intensywność odkształcenia są wartościami będącymi funkcją współczynników naprężeń trójosiowych dla badanych próbek. Opracowany w kodzie własnym model elementów skończonych wielowarstwowej ściany komory VAD wzbogacony o określone w niniejszej pracy odkształcenia krytyczne umożliwia przewidywanie pękania.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 2A; 795-800
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The physical and numerical mesoscale modeling of cold wire drawing process of hardly deformable biocompatible magnesium alloys
Fizyczne i numeryczne modelowanie w mezo skali procesu ciągnienia na zimno trudno odkształcalnych stopów magnezu o podwyższonej biozgodności
Autorzy:
Milenin, A.
Kustra, P.
Byrska-Wójcik, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/356159.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
MgCa0.8
Ax30
magnesium alloys
drawing process
fracture
FEM
BEM
mesoscale
Opis:
The problem of determination of the cold low diameter wire (diameter less than 0.1mm) drawing process parameters for hardly deformable biocompatible magnesium alloys by using the mathematical mesoscale model is described in the paper. The originality of the considered alloys (MgCa0.8, Ax30) is the intergranular fracture mechanism associated with small strains (0.07-0.09). In previous authors works it was proven that the material state directly before appearance of the microcracks is in the optimal state from the point of view of the recovery of the plasticity by annealing. The forecasting of this material state in drawing process requires the development of the model of intergranular fracture initiation and using this model in two cases: - modeling of the in-situ tests, what allows calibrating and validating of the model; - modeling of the drawing process, what allows optimizing of the drawing parameters. A new model of the microcracks initiation in mesoscale using the boundary element method is proposed. The in-situ tests, which allowed observing the microstructure evolution during deformation, are used for the calibration and validation purpose. The model was implemented into self-developed FE software Drawing2d, which is dedicated to the drawing process. The results of mesoscale simulation were verified by the experimental drawing process of 0.07 mm diameter wires according to developed technology. It was shown by analysis of microstructure that the model allows forecasting the microcracks initiation during the wire drawing process.
W artykule rozpatrzono problem wyznaczenia parametrów ciągnienia na zimno cienkich drutów (o średnicach mniejszych 0.1 mm) z nisko plastycznych stopów magnezu za pomocą matematycznego modelu w skali mezo. Osobliwością utraty spójności rozpatrywanych stopów (MgCa0.8, Ax30) jest dominujący mechanizm pękania po granicach ziaren oraz powstawanie mikropęknięć przy małych odkształceniach (rzędu 0.07-0.09). W poprzednich pracach Autorów [1] udowodniono, ze stan materiału bezpośrednio przed powstaniem mikropęknięć jest optymalny z punktu widzenia odnawiania plastyczności w procesie wyżarzania. Prognozowanie takiego stanu materiału w procesie ciągnienia wymaga opracowania modelu powstawania mikropęknięć po granicach ziaren i wykorzystania tego modelu w dwóch trybach: - modelowanie testów in-situ, co pozwala na kalibracje i walidacje modelu; - modelowanie procesu ciągnienia, co pozwala na optymalizacje jego parametrów. Zaproponowano nowy model powstawania mikropęknięć w skali mezo, oparty o metodę elementów brzegowych. Do kalibracji i walidacji modelu wykorzystano badan in-situ, pozwalające na bezpośrednia obserwacje mikrostruktury podczas odkształcenia. Opracowany model zaimplementowano do Autorskiego programu MES Drawing2d dedykowanemu procesowi ciągnienia. Wyniki symulacji w skali mezo zweryfikowano na podstawie eksperymentalnego ciągnienia drutów o małych średnicach (do 0.07 mm) zgodnego z opracowana technologia. Na podstawie analizy mikrostruktury wykazano, ze opracowany model pozwala przewidywać powstawanie mikropęknięć w procesie ciągnienia.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2012, 57, 4; 117-1126
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Modeling with FCA-Based Model of Microstructure Evolution of MgCa08 Alloy During Drawing of Thin Wire in Heated Die
Modelowanie za pomocą FCA rozwoju mikrostruktury stopu MgCa08 podczas ciągnienia cienkiego drutu w podgrzewanym ciągadle
Autorzy:
Svyetlichnyy, D. S.
Kustra, P.
Milenin, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/352655.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
modeling
FCA
microstructure
MgCa08
drawing
thin wires
modelowanie
mikrostruktura
ciągnienie
cienkie druty
Opis:
The paper deals with a modeling of manufacturing process of thin wire of MgCa08 alloy used as biocompatible soluble threads for medical application. Some difficulties in material deformation subjected with its hexagonal structure can be solved with accurate establishment of the deformation conditions, especially temperature history of the whole process. In drawing process with heated die, wire is preheated in furnace and then deformed. The only narrow temperature range allows for multi-pass drawing without wire breaking. Diameter below 0.1 mm required for the final product makes very important the consideration of microstructure evolution because grain size is comparable with the wire dimensions. For this reason the problem is considered in the micro scale by using the frontal cellular automata (FCA)-based model. The goals of present work are the development and validation of FCA-base model of microstructure evolution of MgCa0.8 magnesium alloy. To reach this objective, plastometric and relaxation tests of MgCA08 alloy were done on physical simulator GLEEBLE 3800. Results of the experimental studies were used for parameters identification of the hardening-softening model of the material. Then, initial microstructure and its evolution during the drawing passes were simulated with FCA-based model. FCA consider dislocation density and flow stress, hardening and softening including recovery and recrystallization, grain refinement and grain rotation, as well as grain growth. It allows one to obtain structures close to real ones. Two variants of the drawing process with different temperature history were considered. The deformation scheme was the same. Simulation results with following short discussion confirm usefulness of FCA-based model for explanation and selection of rational technological condition of thin wire drawing of MgCa08 alloy.
W pracy rozpatrzono proces wytwarzania cienkich drutów z biozgodnego stopu MgCa0.8 z przeznaczeniem na resorbowalne nici chirurgiczne. W procesie ciągnienia drut nagrzewany jest w piecu a następnie odkształcany. Jednym z warunków, jaki musi być spełniony w technologicznym procesie jest zachodzenie rekrystalizacji w trakcie ciągnienia. Pozwala to na realizację wielo przepustowego procesu ciągnienia bez wyżarzania międzyoperacyjnego. Prognozowanie rekrystalizacji na etapie projektowania technologii wymaga stworzenia modelu rekrystalizacji. W przypadku ciągnienia drutów o średnicach mniejszych niż 0.1 mm konieczne jest zastosowania modelu w skali mikro. Celem pracy jest opracowanie modelu rekrystalizacji, opartego o frontalne automaty komórkowe (FCA) oraz przykładowa symulacja kilku przepustów ciągnienia. Do kalibracji modelu FCA wykorzystano badania plastometryczne oraz testy relaksacji stopu MgCa08 przy użyciu symulatora fizycznego GLEEBLE 3800. Wyniki tych badań pozwoliły wyznaczyć parametry modelu umocnienia-mięknięcia materiału. Następnie początkowa mikrostruktura i jej rozwój podczas procesu ciągnienia były analizowane za pomocą modelu opartego o FCA, który uwzględnia gęstość dyslokacji, naprężenie uplastyczniające, umocnienie i mięknięcie w tym zdrowienie i rekrystalizację, rozdrobnienie ziaren oraz ich rotację i rozrost, co pozwala na uzyskanie struktury bliskiej do rzeczywistej. Dwa warianty procesu ciągnienia o różnej historii zmiany temperatury rozpatrzono w pracy. Wyniki symulacji potwierdziły przydatność modelu opartego o FCA do uzasadnienia i wyboru racjonalnych warunków technologicznych ciągnienia cienkich drutów za stopu MgCa08. W pracy przedstawiono również praktyczną implementację procesu ciągnienia.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 4; 2721-2728
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Computer Aided Design of Wires Extrusion from Biocompatible Mg-Ca Magnesium Alloy
Opracowanie za pomocą modelowania numerycznego procesu wyciskania cienkich prętów z biokompatybilnego stopu magnezu, zawierającego dodatek Ca
Autorzy:
Milenin, A.
Gzyl, M.
Rec, T.
Płonka, B.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/355758.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
magnesium alloys
extrusion
ductile fracture
FE analysis
stopy magnezu
wyciskanie
analiza MES
Opis:
Mathematical model of small-diameter wires extrusion from biocompatible MgCa08 (Mg - 0.8% Ca) magnesium alloy was developed in the current paper in order to determine window of allowable technological parameters. Compression and tensile tests were carried out within temperature range 250-400°C and with different strain rates to determine the fracture conditions for the studied alloy. Finite element (FE) analysis was used to predict the billet temperature evolution and material damage during processing. The extrusion model takes into account two independent fracture mechanisms: a) surface cracking due to exceeding of the incipient melting temperature and b) utilization of material formability. FE simulations with different initial billet temperatures and pressing speeds were performed in order to determine the extrusion limit diagram (ELD) for MgCa08 magnesium alloy. The developed ELD was used to select the parameters for the direct extrusion of wires with diameter of 1 mm. Then, the extrusion of twelve wires was conducted at 400°C with pressing speed 0.25 mm/s. It was reported that the obtained wires were free from defects, which confirmed the good agreement between numerical and experimental results.
W pracy zaproponowano model matematyczny procesu wyciskania prętów o małych średnicach z biokompatybilnego stopu magnezu MgCa08 (Mg - 0.8% Ca). Na podstawie opracowanego modelu możliwy jest dobór parametrów technologicznych rozpatrywanego procesu. Model procesu wyciskania zawiera model do prognozowania utraty spójności materiału, który został opracowany w oparciu o próby spęczania oraz jednoosiowego rozciągania w zakresie temperatur 250-400°C dla różnych prędkości odkształcenia. W oparciu o metodę elementów skończonych (MES) przeprowadzona została analiza numeryczna rozkładu temperatury oraz wskaźnika wykorzystania odkształcalności materiału w procesie wyciskania. Zaproponowany model zawiera dwa możliwe mechanizmy utraty spójności: a) wynikający z lokalnego przekroczenia temperatury topnienia, b) wynikający z wyczerpania zapasu plastyczności. W oparciu o przeprowadzoną analizę MES procesu wyciskania dla różnych temperatur oraz prędkości wyciskania opracowano diagram ELM (extrusion limit diagram) dla stopu MgCa08. Na podstawie opracowanego diagramu ELM dobrano parametry procesu wyciskania prętów o średnicy 1 mm. Weryfikację modelu procesu wyciskania dla stopu MgCa08 wykonano w warunkach laboratoryjnych, gdzie przeprowadzono dwunasto żyłowy proces wyciskania prętów w temperaturze 400°C i prędkości 0.25 mm/s. Otrzymane pręty były| wolne od wad. co potwierdziło dobrą zgodność pomiędzy wynikami numerycznymi i eksperymentalnymi.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2014, 59, 2; 551-556
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Comparison of the Stress Relaxation of Biodegradable Surgical Threads Made of Mg and Zn Alloys and Some Commercial Synthetic Materials
Autorzy:
Milenin, A.
Kustra, P.
Wróbel, M.
Paćko, M.
Byrska-Wójcik, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/352186.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
Ax30
Zn
surgical threads
relaxation
mechanical properties
Opis:
The mechanical properties of the commercial synthetic surgical threads (i.e., monofilament MonosynR and polyfilament PolysorbTM) and threads made of pure zinc and selected magnesium alloys were compared. Tensile and relaxation tests of fine fibers/wires without and with a surgical knot were performed on a Zwick 250 tensile machine and on the specially constructed tensile machine dedicated for ultra-thin samples. An about 50% decrease in the maximum tensile load was registered for both synthetic and Mg-based threads due to the presence of a surgical knot while only an about 10% decrease was documented for the zinc threads.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2019, 64, 3; 1139-1143
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Digital image correlation of coated and uncoated Religa Heart_Ext ventricular assist device
Autorzy:
Kopernik, M.
Gawlikowski, M.
Milenin, A.
Altyntsev, I.
Kustosz, R.
Kąc, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/307138.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Politechnika Wrocławska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
Tematy:
komorowe wspomaganie pracy serca
VAD
korelacja obrazów
DIC
azotek tytanu
Tin
złoto
ventricular assist device
digital image correlation
titanium nitride
TiN
gold
Opis:
The digital image correlation is used to estimate influence of deposited heamocompatible coatings (gold and titanium nitride) on mechanical response of ventricular assist device Religa Heart_Ext made of Bionate II (thermoplastic polycarbonate urethane) under working conditions by comparison of the coated Religa Heart_Ext with uncoated Religa Heart_Ext. The DIC is applied for experimental investigation of the strains and displacements distribution on external surface of the blood chamber of ventricular assist device during loading. The experiment was conducted in a hydraulic system with water at operating temperatures of 25 and 37 °C, as well as under static pressures: 80, 120, 180, 220 and 280 mmHg, and static underpressures: –25, –45, –75 mmHg. The subsequent images were taken after stabilization of pressure on a set level. The applied research method shows that the nano-coating of 30 nm in thickness significantly affects deformation of the blood chamber of Religa Heart_Ext in macro scale. The proposed composition of coatings increases strain on external surface of the ventricular assist device.
Źródło:
Acta of Bioengineering and Biomechanics; 2015, 17, 4; 49-58
1509-409X
2450-6303
Pojawia się w:
Acta of Bioengineering and Biomechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Rola badań modelowych w opracowaniu technologii wytwarzania blach cienkich do cięcia laserowego
Role of modeling investigations in the development of production technology of thin strips for laser cutting
Autorzy:
Kuziak, R.
Pidvysots'kyy, V.
Mazur, A.
Zalecki, W.
Milenin, A.
Pietrzyk, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/181889.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica
Tematy:
krzywa płynięcia
wykres OCTPc
naprężenia własne
symulacja
flow curve
DCCTc diagram
residual stresses
simulation
Opis:
Celem projektu było opracowanie technologii wytwarzania blach przeznaczonych do cięcia laserowego z uwzględnieniem składu chemicznego stali, parametrów procesu odlewania i walcowania ze szczególnym uwzględnieniem powstawania naprężeń własnych, spowodowanych odkształceniami termicznymi i zajściem przemian fazowych. W projekcie zrealizowano program badań laboratoryjnych i przemysłowych w celu określenia właściwości badanego materiału, zaś uzyskane wyniki wykorzystano w symulacjach numerycznych procesu walcowania przeprowadzonych z wykorzystaniem opracowanego systemu hybrydowego wspomagania technologii walcowania. Artykuł skupia się głównie na wynikach badań laboratoryjnych, przeprowadzonych w IMŻ, w aspekcie ich zastosowania w obszarach symulacji fizycznej i numerycznej.
The aim of the project was to develop thin strips rolling technology for laser cutting. The chemical composition of steel, casting and rolling process parameters were accounted for in the investigation with special emphasis on the development of residual stresses connected with thermal dilatations and the occurrence of phase transformations. The scope of the investigations comprised determination of materials’ properties by means of laboratory trails and industrial experiments, and the obtained results were used in rolling process simulations using the developed hybrid system. The paper concentrates on the results of the laboratory investigations conducted at IMZ, taking into account their applications in physical and numerical rolling process simulations.
Źródło:
Prace Instytutu Metalurgii Żelaza; 2016, T. 68, nr 1, 1; 2-11
0137-9941
Pojawia się w:
Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Model of Relaxation of Residual Stresses in Hot-Rolled Strips
Model relaksacji naprężeń własnych w blachach gorąco walcowanych
Autorzy:
Milenin, A.
Kuziak, A.
Pidvysots'kyy, V.
Kustra, P.
Witek, S.
Pietrzyk, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/356855.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
model of relaxation
residual stresses
hot-rolled strips
model relaksacji naprężeń
naprężenia własne
blachy gorąco walcowane
Opis:
Residual stresses in hot-rolled strips are of practical importance when the laser cutting of these strip is applied. The factors influencing the residual stresses include the non uniform distribution of elastic-plastic deformations, phase transformation occurring during cooling and stress relaxation during rolling and cooling. The latter factor, despite its significant effect on the residual stress, is scarcely considered in the scientific literature. The goal of the present study was development of a model of residual stresses in hot-rolled strips based on the elastic-plastic material model, taking into account the stress relaxation. Residual stresses in hot-rolled strips were evaluated using the FEM model for cooling in the laminar cooling line and in the coil. Relaxation of thermal stresses was considered based on the creep theory. Coefficients of elastic-plastic material model and of the creep model for steels S235 and S355 were obtained from the experiments performed on the Gleeble 3800 simulator for the temperatures 35-1100°C. Experiments composed small tensile deformations of the sample (0.01-0.02) and subsequent shutter speed without removing the load. Model of the thermal deformation during cooling was obtained on the basis of the dilatometric tests at cooling rates of 0.057°C/s to 60°C/s. Physical simulations of the cooling process were performed to validate the model. Samples were fixed in the simulator Gleeble 3800, then heated to the temperature of 1200°C and cooled to the room temperature at a rate of 1-50°C/s. Changes of stresses were recorded. Good agreement between calculated and experimental values of stresses was observed. However, due to neglecting the effect of stress relaxation the stress at high temperatures was overestimated. Due to the change of their stress sign during the unloading process the resulting residual stresses were underestimated. Simulation of residual stresses in rolling and cooling were performed on the basis of the developed model. It was shown that the effect of stress relaxation and phase transformations on the distribution of residual stresses in strips is essential and neglecting these factors could lead to an underestimation of residual stresses.
Naprężenia resztkowe w blachach walcowanych na gorąco są istotne w przypadku stosowania ciecia laserowego. Głównymi czynnikami wpływającymi na wielkość naprężeń resztkowych jest nierównomierne odkształcenie sprężystoplastyczne, przemiana fazowa występująca podczas chłodzenia oraz relaksacja zachodząca w trakcie walcowania i chłodzenia[1-2]. Ten ostatni czynnik pomimo znacznego wpływu na naprężenia resztkowe jest niedostatecznie opisany w literaturze. Celem niniejszej pracy jest opracowanie modelu naprężeń resztkowych w blachach walcowanych na gorąco z wykorzystaniem sprężysto-plastycznego modelu materiału z uwzględnieniem relaksacji naprężeń. Wpływ odkształcenia oraz przemiany fazowej na wielkość naprężeń resztkowych w blach walcowanych na gorąco przedstawiono w pracy [3]. Model MES procesów chłodzenia laminarnego oraz w kręgu wykorzystuje elasto-plastyczny model materiału zależny od temperatury. Relaksacja naprężeń termicznych rozpatrywana jest w oparciu o równania teorii pełzania. Współczynniki modelu materiału oraz modelu pełzania uzyskano z danych eksperymentalnych dla stali S235 i S355 w zakresie temperatur 35-1100°C. W eksperymencie próbkę rozciągano z odkształceniem 0.01-0.02, a następnie wytrzymywano bez zdejmowania obciążenia. Testy przeprowadzono na symulatorze fizycznym GLEEBLE 3800. Model odkształcenia termicznego podczas chłodzenia uzyskano na podstawie testów dylatometrycznych przy prędkościach chłodzenia od 0.057°C/s do 60°C/s. Fizyczną symulacje naprężeń własnych wykonano celem sprawdzenia poprawność modelu materiału i relaksacji naprężeń. Próbki sztywno zamocowano w symulatorze GLEEBLE, po czym ogrzewano do temperatury 1200°C i chłodzono do temperatury pokojowej z szybkością 1-50°C/s. W trakcie prób rejestrowano zmianę naprężeń. Badania wykazały dobrą zgodność pomiędzy danymi eksperymentalnymi oraz obliczeniami. Pokazano, że pominięcie efektu relaksacji naprężeń w modelu może prowadzić do przeszacowania naprężeń w wysokich temperaturach i niedoszacowania powstałych naprężeń z powodu zmiany ich znaku w trakcie procesu. Symulacja naprężeń resztkowych w trakcie walcowania oraz chłodzenia przeprowadzono na podstawie opracowanych modeli. Wykazano, że relaksacja naprężeń oraz przemiana fazowa ma istotny wpływ na rozkład naprężeń resztkowych w blachach gorąco walcowanych a zaniedbanie tych zjawisk może prowadzić do ich niedoszacowania.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 3A; 1935-1940
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
    Wyświetlanie 1-9 z 9

    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