Wyniki 1-6 spośród 6 dla zapytania: authorDesc:"Grażyna RYZIŃSKA"

Numeryczna symulacja wyciskania profili nieosiowosymetrycznych


  W pracy przedstawiono symulacje numeryczne wyciskania profili nieosiowosymetrycznych. Ze względu na bardzo duże zmiany kształtu obrabianego materiału podejście Lagrangea, typowe dla zadań mechaniki ciała stałego, nie jest efektywne. W obliczeniach numerycznych zastosowano podejścia bazujące na sformułowaniu Eulera: metodę objętości skończonych oraz sprzężoną analizę Eulera-Lagrangea. Jako kryterium poprawności obliczeń numerycznych przyjęto siłę wyciskania, której wartość porównano z wynikami badań eksperymentalnych. Numerical simulations of extrusion of non-axisymmeric profiles is presented in this paper. Extreme changes of the shape of processed material exclude application of Lagrangian approach typical for solving the solid mechanics problems. In the numerical simulations two approaches based on Eulerian approach are applied, namely: finite volume method and coupled Eulerian-Lagrangian. The punch force is chosen as the criterion of numerical computations reliability - numerically derived punch force was compared to the results of experimental investigations. Słowa kluczowe: wyciskanie, metoda objętości skończonych, sprzężona analiza Eulera-Lagrangea Key word: extrusion, finite volume method, coupled Eulerian-Lagrangian.1. Wprowadzenie. Zastosowanie analizy Lagrangea do rozwiązywania problemów mechaniki z bardzo dużymi przemieszczeniami wiąże się z wieloma problemami. Ze względu na duże deformacje siatki MES konieczny jest ciągły remeshing, systematycznie pogarsza się uwarunkowanie problemu, występują problemy ze zbieżnością rozwiązania. Alternatywnym podejściem są metody bazujące na sformułowaniu Eulera, których zaletą jest to, że siatka objętości skończonych pozostaje nieruchoma, a odkształcany materiał przepływa przez tę siatkę. Dzięki temu, w trakcie obliczeń nie pogarsza się uwarunkowanie problemu, a remeshing siatki jest zbędny. Przykładem procesu przeróbki plastycznej, w którym wy[...]

ZASTOSOWANIE PROCESU WYCISKANIA W PROJEKTOWANIU URZĄDZEŃ POCHŁANIAJĄCYCH ENERGIĘ UDERZENIA DOI:10.15199/67.2015.11.10


  W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych wykonanych z zastosowaniem pręta Hopkinsona oraz obliczenia numeryczne procesu wyciskania przeciwbieżnego aluminium w gatunku 1050A z prędkością 36 km/h .Elementy teorii wyciskania zastosowano w procesie projektowania urządzenia pochłaniającego energię uderzenia. Zaprezentowane obliczenia obejmowały trzy warianty układu geometrycznego. Uzyskane wyniki pozwoliły na odpowiedni dobór parametrów geometrycznych urządzenia, dla którego został spełniony warunek odpowiedniej ilości pochłoniętej energii Słowa kluczowe: wyciskanie, aluminium 1050A, MES, pręt Hopkinsona EXTRUSION PROCESS IN DESIGNING OF IMPACT ENERGY ABSORBING DEVICE Experimental obtained results using Hopkinson bar and numerical results of 1050 aluminum backward extrusion at 36 km/h tool speed are presented in this paper. Engineering applications concern the use of extrusion technology in the design of energy absorbing devices. Devices of this type must comply some requirements which mainly represent constant force versus displacement of the piston and objective absorbed energy amount. Presented calculations included three variants of the geometry. Obtained results allowed the proper selection of geometric parameters of the device for which it was complied with the requirements. Keywords: extrusion, aluminium 1050A, FEM, Hopkinson bar Wzrastająca konkurencja oraz intensyfikacja produkcji w przemyśle maszynowym powoduje konieczność wprowadzania nowych materiałów o wymaganych właściwościach, jak również poszukiwanie nowych niekonwencjonalnych zastosowań znanych wcześniej technologii kształtowania objętościowego np. wyciskania. Jednym z takich problemów jest próba zastosowania elementów technologii wyciskania w projektowaniu urządzeń pochłaniających energię uderzenia. W procesie projektowania tego typu rozwiązań niezbędna jest szczegółowa informacja o zachowaniu się zastosowanego materiału metalicznego w zakresie dużych pr[...]

ZAKRES ODKSZTAŁCALNOŚCI MATERIAŁÓW ZŁOŻONYCH O STRUKTURZE RDZEŃ-POWŁOKA Z UWZGLĘDNIENIEM PRZEWIDYWANIA EFEKTU PĘKANIA W TEORETYCZNYM MODELOWANIU

Czytaj za darmo! »

Przedstawiono sposób oceny zakresu odkształcalności materiałów złożonych o strukturze rdzeń-powłoka z możliwością przewidywania zjawiska pękania w procesie modelowania teoretycznego. Zaproponowano metodę wyznaczania stałych w kryteriach pękania z wykorzystaniem wyników dostosowanego testu rozciągania próbek okrągłych z danego materiału, który pozwolił na uzyskanie wartości krytycznych dla wybraneg[...]

BADANIE SKUTECZNOŚCI RÓŻNYCH MODELI MATERIAŁOWYCH W MODELOWANIU PROCESU SPĘCZANIA ELASTOMERU DOI:10.15 199/67.2015.12.1


  W artykule przedstawiono badania mające na celu sprawdzenie skuteczności pięciu wybranych modeli materiałów elastomerowych, w których stałe wyznaczono na podstawie próby jednoosiowego rozciągania. Skuteczność wybranych modeli materiałowych (Neo-Hookean, Mooney (2), Mooney (3), Signiorini, Yeoh, Ogden) określano na podstawie porównania wyników uzyskanych w eksperymentalnej próbie spęczania elastomerowego walca z wynikami obliczeń numerycznych MES przeprowadzonymi dla poszczególnych modeli. Na podstawie cyklicznej próby jednoosiowego rozciągania elastomerowej próbki sporządzono charakterystykę naprężenie-odkształcenie dla 18-tego cyklu obciążenia. W oparciu o otrzymaną charakterystykę obliczono wartości stałych materiałowych dla badanych modeli oraz wykonano symulacje procesu spęczania z wykorzystaniem systemu MARC/Mentat. Słowa kluczowe: elastomer, modele materiałowe, spęczanie, symulacja MES RESEARCH THE EFFECTIVENESS OF VARIOUS MATERIAL MODELS IN THE MODELING OF UPSETTING ELASTOMER This paper presents research to verify the effectiveness of five selected models of elastomeric materials in which the constants were determined based on the uniaxial tension test. The effectiveness of selected models (Neo-Hookean, Mooney (2), Mooney (3), Signiorini, Yeoh, Ogden) was determined based on a comparison of results obtained in the experimental upsetting process of an elastomeric cylinder with the results of numerical calculations FEM for each models. Basing on the cyclic uniaxial tension test of elastomer sample, the stress-strain characteristic for the 18th load cycle was prepared. Basing on the obtained characteristic, the values of material constants were calculated for the studied models and simulation of upsetting process was performed with the usage of the software MARC/Mentat. Keywords: elastomer, material models, upsetting, FEM simulation Wprowadzenie Narzędzia elastomerowe należą do oprzyrządowania najczęściej stosowanego w procesach ks[...]

Zastosowanie różnych metod homogenizacji w obliczeniach modułu Younga kompozytów typu diament-metal DOI:10.15199/67.2017.12.8


  Kompozyty metalowo-diamentowe są nowoczesnymi materiałami przeznaczonymi na narzędzia narażone na duże obciążenia. Wykonuje się z nich narzędzia do wiercenia i szlifowania np.: ściernice do metali twardych, wiertła do betonu czy inne narzędzia diamentowe. Na tego rodzaju narzędzia zazwyczaj stosuje się materiały kompozytowe wykonane metodą metalurgii proszków, o zawartości diamentu pomiędzy (10 a 30)% obj. Wiązanie pomiędzy diamentami a otaczającym je materiałem matrycy, a także właściwości mechaniczne (przede wszystkim: twardość i moduł Younga) są parametrami określającymi przydatność narzędzia z punktu widzenia użytkowego i ekonomicznego [6, 9]. Inną, nową klasą materiałów są kompozyty metaliczne wzmocnione diamentem o większej zawartości objętościowej osadzonych cząstek diamentu (> 50% obj.). Kompozyty te są obiecujące, jako materiały przeznaczone na radiatory do chłodzenia i rozpraszania ciepła w podzespołach elektronicznych. Oferują one doskonałą przewodność cieplną, przy zachowaniu małej rozszerzalności cieplnej. Typowe urządzenia, które mogą być chłodzone przy użyciu tej klasy kompozytów to diody lub mikroprocesory w laptopach [10, 11, 12, 13]. Chociaż właściwości termofizyczne takich kompozytów zostały dobrze opisane w literaturze [3, 5], niewiele jest informacji na temat ich właściwości mechanicznych. Ich znajomość jest bardzo potrzebna do oszacowania, np. wypaczenia po cyklach obciążeń termicznych w strukturach warstwowych, takich jak typowe struktury półprzewodnik-izolator-podłoże [10, 11, 12, 13]. Obecnie właściwości kompozytu można przewidzieć na podstawie modelu mikromechanicznego. Znanych jest kilka metod, które mogą być wykorzystywane do przewidywania zachowania tego typu materiałów na różnych poziomach tj. homogenizacja uśrednionego pola, homogenizacja elementów skończonych pola pełnego, metody asymptotyczne, metody komórkowe. Rozwiązanie Eshelby’ego może być skutecznie wykorzystywane zarówno w inżyni[...]

WERYFIKACJA EKSPERYMENTALNA WPŁYWU MODELU MATERIAŁOWEGO NA ZACHOWANIE SIĘ MATERIAŁU ELASTOMEROWEGO W RÓŻNYCH SCHEMATACH OBCIĄŻENIA DOI:10.15199/67.2017.12.9


  Elastomery zaliczają się do grupy materiałów hipersprężystych, których charakterystyczną cechą jest zdolność do ulegania dużym odkształceniom sprężystym pod wpływem sił, a zarazem zachowanie pierwotnych właściwości. Materiały tego typu wykazują zachowanie nieliniowe, co oznacza, że ich deformacja nie jest wprost proporcjonalna do przyłożonego obciążenia. Zachowanie się nieliniowych materiałów sprężystych można modelować po dobraniu odpowiedniego modelu konstytutywnego i wyznaczeniu stałych materiałowych dla tego modelu. W praktyce inżynierskiej do modelowania wykorzystywane są metody numeryczne bazujące na nieliniowej metodzie elementów skończonych. Najczęściej stosowanymi programami komercyjnymi do obliczeń tego typu są: Ansys, Abaqus, Marc, Nastran. Badania tego typu znalazły zastosowanie w wielu istotnych gałęziach nauki, a także coraz powszechniej wykorzystywane są w różnych gałęziach przemysłu m.in.: w przemyśle maszynowym, elektrotechnicznym, w medycynie oraz lotnictwie, motoryzacji i budownictwie. Biorąc pod uwagę tylko przemysł lotniczy, szacuje się, że ok. 60% wszystkich części z blach wyprodukowanych zostało właśnie przy użyciu narzędzi gumowych [1, 11]. Gumy naturalne i elastomery znalazły zastosowanie m.in. w budowie tłoczników. Wykonuje się z nich elastyczne narzędzia kształtujące do realizacji różnych operacji technologicznych np.: tłoczenia, wykrawania, gięcia. Ponadto ze względu na niewielkie wymiary gabarytowe i możliwość przenoszenia dużych sił przy małych deformacjach, elastomery skutecznie wyparły z budowy tłoczników tradycyjne sprężyny śrubowe. Z tego względu, są one również powszechnie stosowane w budowie tłoczników na elementy dociskaczy [11]. Jednak skuteczność modelowania zachowania się materiałów elastomerowych pod wpływem różnych obciążeń zależy przede wszystkim od umiejętności doboru odpowiednich modeli materiałów oraz znajomości tzw. stałych materiałowych, które należy dla danego przypadku wyznac[...]

 Strona 1