Wyniki 1-5 spośród 5 dla zapytania: authorDesc:"Piotr KUSTRA"

NUMERYCZNA ANALIZA ZJAWISKA PĘKANIA DRUTU ZE STOPU MAGNEZU W PROCESIE CIĄGNIENIA NA ZIMNO

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono teoretyczną analizę procesu ciągnienia na zimno stopu magnezu AZ31. Za pomocą opracowanego modelu matematycznego, uwzględniającego tendencję do pękania materiału, uzyskano parametry ciągadeł i plan gniotów, pozwalające na osiągnięcie maksymalnego wydłużenia drutu. Słowa kluczowe: ciągnienie, symulacja, magnez, pękanie, optymalizacja THE NUMERICAL ANALYZE OF WIRE FRACTURE PHENOMENA DURING COLD DRAWING OF MAGNESIUM ALLOY In the present paper theoretical analysis of cold drawing process of magnesium alloy AZ31 was presented. The numerical model of drawing process with fracture phenomena was developed. The drawing tool parameters for maximal elongation of drawing wire was obtain. Keywords: drawing process, simulation, magnesium alloy, fracture, optimization W[...]

Modelowanie procesu ciągnienia drutów ze stopów magnezu o podwyższonej biozgodności


  W niniejszej pracy opracowano modele naprężenia uplastyczniającego oraz odkształcalności granicznej dla stopów magnezu o podwyższonej biozgodności MgCa0,8 oraz ZEK100. Badania materiałowe wykonano na maszynie ZwickZ250. Do analizy wyników testów rozciągania oraz spęczania wykorzystano analizę odwrotną. Za pomocą metody elementów skończonych zbudowano modele wykonanych testów spęczania oraz rozciągania, które pozwoliły na określenie warunków utraty spójności materiału. Opracowane modele mechaniczne zaimplementowano do programu Drawing2d w celu przeprowadzenia symulacji procesu ciągnienia. Otrzymany model procesu ciągnienia drutów z rozpatrywanych materiałów pozwolił na określenie granicznego odkształcenia oraz planu gniotów dla wsadu ø0,5 mm oraz średnicy końcowej drutu ø 0,1 mm. In the present paper the flow stress and ductility models for MgCa0.8 and ZEK100 magnesium alloys were developed. Materials tests were performed on the strength machine ZwickZ250. Interpretation of tensile and upset tests results was done using the inverse algorithm. The finite element method models of tensile and upset tests were prepared to determine of fracture conditions. Mechanical models were implemented into Drawing2d software. Fracture criterion was helpful to evaluate the material critical deformation during drawing process and drawing schedule of MgCa0.8 magnesium alloy from initial diameter ø 0.5 mm to final diameter ø 0.1 mm. Słowa kluczowe: Stopy magnezu, MgCa0,8, ZEK100, ciągnienie, pękanie, MES Key words: Magnesium alloys, MgCa0.8, ZEK100, drawing, fracture, FEM 2010 r. Hutnik - Wiadomości hutnicze S. 177 nięcia i naprężenia średniego σ0 wykorzystano następujący funkcjonał: (1) gdzie: σs - naprężenie uplastyczniające jako funkcja intensywności odkształcenia εi, intensywności prędkości odkształcenia ξi oraz temperatury t; V - objętość metalu; ξ0 -prędkość odkształcenia objętościowego; σ0 - średni[...]

Wyznaczenie parametrów procesu ciągnienia w podgrzewanych ciągadłach cienkich drutów ze specjalnych stopów magnezu za pomocą matematycznego modelu


  W pracy rozpatrzono proces ciągnienia w podgrzewanych ciągadłach drutów o średnicach 0,1÷0,9 mm ze stopów MgCa0,8 oraz A×30, prze- znaczonych na resorbowalne nici chirurgiczne do spajania tkanki miękkiej. W związku z niską technologiczną plastycznością takich stopów podczas ciągnienia na zimno, zaproponowano proces, w którym drut w procesie ciągnienia jest podgrzewany przez ciągadło do temperatury około 300 °C. W tym celu opracowano urządzenie, pozwalające na kontrolowane nagrzewanie ciągadła i przeprowadzenie procesu ciągnie- nia. Problemem jest dobór parametrów procesu ciągnienia (odkształceń, prędkości ciągnienia, temperatury narzędzia, kształtu narzędzia), pozwalających na otrzymanie drutu bez wyżarzania między przepustami oraz uniknięcie utraty spójności drutu. Do rozwiązania problemu wykorzystano program MES Drawing2d, do którego zaimplementowano modele utraty spójności rozpatrywanych stopów Mg. W trakcie symulacji zaobserwowano trzy mechanizmy utraty spójności: wyczerpanie zapasu plastyczności w kotlinie odkształcenia, klasyczne zerwa- nie drutu oraz zerwanie związane z wysokim gradientem temperatury wzdłuż drutu po jego wyjściu z kotliny odkształcenia. Na podstawie symulacji MES wyznaczono technologiczne parametry procesu ciągnienia w podgrzewanych ciągadłach. Wyniki symulacji zostały zweryfi- kowane eksperymentalnie. Efektem pracy są wykonane druty ze stopów MgCa0,8 oraz A × 30 o średnicach 0,1÷0,9 mm. In the present paper drawing process in heated die of thin magnesium wire with diameter 0,1÷0,9 mm for surgical application was examined. Magnesium alloys have low plasticity during cold deformation that is why new drawing process in heated die was proposed. In this technology drawn wire is locally heated by die to temperature about 300 °C. Main idea of this drawing process in heated die is to carry out drawing process in such condition in which recrystallization occurs and drawn wire does not break. That is why there are some problems[...]

Model MES do optymalizacji procesu wyciskania rur ze stopów Mg o podwyższonej biozgodności, oparty na obliczeniach równoległych


  Opracowano model MES (Metoda Elementów Skończonych) procesu wyciskania na trzpieniu rur i profili ze specjalnych stopów magnezu z przeznaczeniem na resorbowalne implanty do usztywniania kości po złamaniu lub resorbowalne stenty. Rozpatrywane stopy Mg mają niską technologiczną plastyczność podczas wyciskania. Opracowany model jest przeznaczony do optymalizacji parametrów wyciskania, stosując stopień wykorzystania zapasu plastyczności wyciskanego stopu jako funkcję celu oraz wartość maksymalnej temperatury w kotlinie odkształcenia jako ograniczenie. Ponieważ obliczenia optymalizacyjne wymagają dużej liczby symulacji MES, zaproponowano rozwiązanie, wykorzystujące możliwości obliczeń równoległych. Opracowany program generuje wektor wariantów symulacji i uruchamia je równolegle na kastrze komputerowym w infrastrukturze PLGrid. W niniejszej pracy pokazano praktyczny przykład optymalizacji oraz procedurę otrzy- mania niezbędnych do symulacji danych materiałowych na przykładzie stopu MgCa08. This paper is devoted to the development of the FEM (Finite Element Method) model of the extrusion process of tubes on mandrel and profiles from Mg alloy for the purpose of resorbable implants to stiffen the bones after fracture or resorbable stents. Mg alloys are characterized by low technological plasticity during extrusion. Presented model was designed to optimize the parameters of extrusion tubes on mandrel and profiles using ductility of material as objective function and maximum value of temperature in the deformation zone as a limitation. Since the optimization requires a large number of FEM simulations, solution based on parallel computing capabilities was used. The developed software generates vector of simulation variants and runs them on the computer cluster in parallel mode on PLGrid infrastructure. In this work example of optimization process and the material model identification procedure for the MgCa08 alloy was shown. Słowa kluczowe: MES, oblicze[...]

MODELOWANIE MECHANIZMU UTRATY SPÓJNOŚCI STOPU MgCa0,8 W PROCESIE ODKSZTAŁCENIA NA ZIMNO


  Stopy magnezu o podwyższonej biozgodności posiadają niską plastyczność w temperaturze pokojowej. Opracowanie modelu utraty spójności jest niezbędne do projektowania technologicznych parametrów procesu ciągnienia tych stopów. W artykule zaproponowano model numeryczny procesu utraty spójności dla przykładowego stopu MgCa0,8 z uwzględnieniem mechanizmu mikropękania na poziomie mikrostruktury. Pierwsza część pracy jest poświęcona doświadczalnej analizie procesu rozciągania próbek w specjalnej mikrokomorze 10 000N Tensile/Compresion stage for SEM, która pozwala na obserwację odkształcanej mikrostruktury za pomocą mikroskopu skaningowego. Analiza wyników eksperymentu wykazała, że mikropękanie zarodkuje na granicach ziaren a następnie propaguje wzdłuż granicy, prowadząc do globalnego zerwania materiału. Uzyskano graniczne wartości odkształceń, niepowodujących powstawania mikropęknięć. Do interpretacji testów na poziomie makro wykorzystano symulacje procesu rozciągania za pomocą metody elementów skończonych. Do wyznaczenia mechanicznych charakterystyk badanego stopu na poziomie makro wykonano testy na rozciąganie w maszynie Zwick250. W dalszej części artykułu opisano model utraty spójności stopu MgCa0,8 w skali mikro. Zaproponowano podejście do symulacji zjawiska mikropękania po granicach ziaren, oparte na metodzie wprowadzenia cienkiej warstwy elementów modelujących granice. Dla materiału granicy zaproponowano model umocnienia oraz kryterium mikropękania. Weryfikacja modelu w skali mikro była oparta na porównaniu mikrostruktur z wynikami modelowania na różnych stadiach rozciągania próbki. Słowa kluczowe: Stopy magnezu, utrata spójności, analiza odwrotna, mikrostruktura, MgCa0,8 A MODEL OF DUCTILITY PHENOMENA OF MgCa0,8 ALLOY IN COLD FORMING PROCESS The MgCa0,8 magnesium alloys can be applied to production of surgical threads. Low plasticity of this alloys cause difficulties with cold forming. Composition of alloys which are used in medicine is [...]

 Strona 1