Idea warsztatu naukowego. Nieustanny rozwój no􀀐 wych technologii w połączeniu z nowymi metodami ba􀀐 dawczymi, konkurencja na rynku, czy też dążenie do ciągłej poprawy jakości produktów, wymuszają na pro􀀐 jektantach poszukiwanie nowatorskich rozwiązań wspo􀀐 magających procesy decyzyjne na etapie przygotowania produkcji. Aktualnie trudno wyobrazić sobie funkcjonowa􀀐 nie współczesnego zakładu przemysłowego, w którym na etapie projektowania, czy też produkcji, można pominąć korzyści płynące z zastosowania nowoczesnych systemów komputerowych, które wspomagają projektowanie i pro􀀐 cesy decyzyjne. Coraz powszechniejszy dostęp do nowo􀀐 czesnej aparatury badawczej, takiej jak np. symulatory ter􀀐 mo-mechaniczne serii Gleeble, tomografy komputerowe, systemy fotogrametryczne, w połączeniu z komercyjnymi systemami komputerowej symulacji [1, 2], pozwalają na opracowanie nowych podejść metodologicznych w projek􀀐 towaniu nowych technologii. Z drugiej strony alternatywą dla komercyjnych systemów symulacji są autorskie dedy􀀐 kowane systemy symulacyjne [3]. Pozwalają one już na etapie projektowania, czy też adaptacji istniejących kodów numerycznych, na optymalne dopasowanie rozwiązania do konkretnych wymagań użytkownika [4]. Nie bez znacze􀀐 nia jest tu też fakt niższego kosztu wdrożenia, jak również prostota użytkowania takiego narzędzia [5]. W tego typu rozwiązaniach najczęściej liczba parametrów sterujących modelem numerycznym jest ograniczona do minimum, a sam interfejs użytkownika jest intuicyjny i prosty w ob􀀐 słudze nawet dla początkujących projektantów. Było to inspiracją dla autora niniejszej pracy, wiodącej do opraco􀀐 wania koncepcji metodyki zintegrowanego modelowania łączącej zalety symulacji fizycznej i modelowania nume􀀐 rycznego, w aspekcie wspomagania projektowania nowych technologii [6]. Jednocześnie zgo[...]

w pracy przedstawiono metodykę wyznaczania krzywych odkształcenie-naprężenie dla stali odkształcanej w warunkach współistnienia fazy ciekłej i stałej. Badania eksperymentalne przeprowadzono przy użyciu symulatora termomechanicznego gLeeBLe 3800 w instytucie Metalurgii Żelaza w gliwicach. symulator umożliwia przeprowadzenie fizycznej symulacji procesów odkształcania metali w stanie półciekłym. i[...]

W pracy przedstawiono wyniki komputerowej weryfikacji opracowanych przez Autorów modeli reologicznych stali o zawartości 0,096 % C odkształcanej w bardzo wysokich temperaturach. Badania eksperymentalne przeprowadzono przy użyciu symulatora termomechanicznego GLEEBLE 3800 w Instytucie Metalurgii żelaza w Gliwicach. Na podstawie analizy odwrotnej, ujmującej wyniki tych badań i symulacji komputero[...]

W pracy przedstawiono model reologiczny stali 18G2A odkształcanej w ekstra wysokich temperaturach oraz w warunkach współistnienia fazy ciekłej i stałej. Opracowany model będzie wymagany przy projektowaniu systemu symulacji MES 3D, zintegrowanego odlewania połączonego z walcowaniem blach. Badania eksperymentalne przeprowadzono przy użyciu symulatora termomechanicznego Gleeble 3800 w Instytucie Metalurgii Żelaza w Gliwicach. Symulator umożliwia przeprowadzenie fizycznej symulacji procesów odkształcania metali w stanie półciekłym. Istotą symulacji było odtworzenie przebiegu zmian temperatury i odkształceń, jakim podlega materiał poddany przemysłowemu procesowi walcowania w stanie półciekłym. Przedstawiono przykładowe krzywe odkształcenie-naprężenie oraz poddano dyskusji występujące przy[...]

Praca dotyczy odkształcania próbek stalowych w zakresie temperatur, w których zachodzi zmiana stanu skupienia podczas intensywnego chłodzenia. Opracowany model matematyczny próby spęczania próbek, w których występuje strefa półciekła, oparty na warunku stałej objętości w postaci analitycznej i uwzględniający zmiany gęstości materiału, może być z powodzeniem stosowany do symulacji procesu. Oprócz porównania modelu uwzględniającego wpływ zmiennej gęstości na przebieg symulacji z klasycznym modelem bez zmiennej gęstości metalu, praca zawiera wyniki obliczeń uzyskanych przy zastosowaniu obu modeli. The paper deals with the deformation of steel specimens in temperature range, which is characteristic of the last stage of transformation of aggregation state, while the material is subjected [...]

  W artykule zaprezentowano przykładowe wyniki symulacji komputerowych wspomagających uruchomienie produkcji nowego asortymentu wanien serii 1600. Projekt oraz weryfikację narzędzi do tłoczenia przeprowadzono z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Trudności napotkane podczas symulacji procesu tłoczenia to występowanie zarówno zjawiska pofałdowania, jak też i pękania wytłoczki. Efektem końcowym było zastosowanie efektywnego progu ciągowego w modelu MES, gdzie na podstawie symulacji komputerowych zaproponowano wstępne położenie progów ciągowych, co pozwoliło na wyeliminowanie niepożądanych efektów pękania i pofałdowania w końcowym wyrobie. The paper presents example results of finite element analysis leading to starting up of a new bathtubs range production (1600 series). The design and verification of die for the stamping was performed using FEM. The difficulty encountered in the stamping process is the occurrence of both fracture and wrinkling. At the end the equivalent drawbead model was applied into finite elements model. An proposed drawbead distribution was determined, according to the finite element analysis, to avoid the formation of both fracture and wrinkles. Słowa kluczowe: efektywny próg ciągowy, głębokie tłoczenie, wanna, siła hamowania Key words: equivalent drawbead, deep drawing, bathtub, restraining force 2011 r. HUTNIK-WIADOMOŚCI HUTNICZE S. 871 bu blacha musi przejść złożony proces oczyszczania. Najpierw jej powierzchnia musi zostać odtłuszczona za pomocą chemicznych środków czyszczących: organicznego rozpuszczalnika, który odtłuszcza większość powierzchni blachy, oraz zasadowego roztworu. Dopiero tak przygotowany materiał wsadowy może być poddany dalej procesowi tłoczenia, w trakcie którego nadawany jest mu kształt pod wpływe[...]

  W artykule zaprezentowano przykładowe wyniki symulacji komputerowych wspomagających uruchomienie produkcji nowego asortymentu wanien serii 1600. Projekt oraz weryfikację narzędzi do tłoczenia przeprowadzono z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Trudności napotkane podczas symulacji procesu tłoczenia to występowanie zarówno zjawiska pofałdowania, jak też i pękania wytłoczki. Efektem końcowym było zastosowanie efektywnego progu ciągowego w modelu MES, gdzie na podstawie symulacji komputerowych zaproponowano wstępne położenie progów ciągowych, co pozwoliło na wyeliminowanie niepożądanych efektów pękania i pofałdowania w końcowym wyrobie. The paper presents example results of finite element analysis leading to starting up of a new bathtubs range production (1600 series). The design and verification of die for the stamping was performed using FEM. The difficulty encountered in the stamping process is the occurrence of both fracture and wrinkling. At the end the equivalent drawbead model was applied into finite elements model. An proposed drawbead distribution was determined, according to the finite element analysis, to avoid the formation of both fracture and wrinkles. Słowa kluczowe: efektywny próg ciągowy, głębokie tłoczenie, wanna, siła hamowania Key words: equivalent drawbead, deep drawing, bathtub, restraining force 2011 r. HUTNIK-WIADOMOŚCI HUTNICZE S. 931 gineering), optymalizacji kształtu wykrojki (BSE - Blank Size Engineering), analizy narzędzi (DSA - Die Structrual Analysis), kompensacji efektu sprężynowania (SCP - Springback Compensation Process) oraz moduł symulacji całych linii technologicznych (LDS - Line Die Simulation) [1]. 2. Technologia produkcji wanien. Proces produkcji wanien składa się z szeregu operacji, począwszy od zaprojektowania kształtu i określenia stopnia funkcjonalności nowego wyrobu, poprzez wybór i przygotowanie materiału wsadowego, aż do formowania w procesie produkcji. Pierwszy, niezwykle isto[...]

  Głównym celem pracy było wykonanie serii prób eksperymentalnych zmierzających do weryfikacji zmodyfikowanej metodologii wyzna- czania krzywych odkształcenie - naprężenie dla stali odkształcanej w wysokich temperaturach oraz w zakresie współistnienia fazy ciekłej i stałej. W pracy poddano także dyskusji występujące problemy podczas modelowania procesów wysokotemperaturowych (nagrzewanie/ odkształcanie) oraz zaprezentowano przykładowe wyniki symulacji komputerowych i przykładowe krzywe odkształcenie - naprężenie. The main objective of this study was a series of experimental tests aimed to verify the revised methodology of stress-strain curve determination for steels deformed in high temperature range on the coexistence of liquid and solid phases. The paper has also discussed the problems that occur during high-temperature deformation process modeling and presents example results of computer simulations and sample strain- -stress curves. Słowa kluczowe: wysokie temperatury, plastyczność, obliczenia odwrotne, stan półciekły, krzywe odkształcenie - naprężenie Key words: extra-high temperatures, plasticity, inverse analysis, semi-solid state, strain-stress curves 2012 r. HUTNIK-WIADOMOŚCI HUTNICZE S. 276 [2, 3]. System umożliwia przeprowadzenie wirtualnej próby procesu przetapiania próbki w układzie symu- latora [4], a w efekcie procesu ściskanie w zakresie współistnienia fazy ciekłej i stałej [5]. W pracach [2÷4] zaprezentowano szczegółowo model matematyczny, na podstawie którego został opracowany system. Obecna wersja systemu została doposażona w samodzielny preprocesor, który umożliwia m.in. kreślenie map konturowych oraz moduły do optymalizacji i aproksymacji danych doświadczalnych. W dalszej części pracy wszystkie obliczenia i analizy wraz z wizualizacją wyników wykonano przy wykorzystaniu opracowanego systemu wspomagania (rys.1). Badania zostały podzielone na trzy główne etapy, w których realizowano następujące zadania: Etap I: Wyznacz[...]

  1.Wprowadzenie. Rozwój elektroniki, w tym komputerów obok implementacji metod symulacji numerycznej doprowadził do zbudowania urządzeń pozwalających realizować badania złożonych procesów technologicznych w skali laboratoryjnej. Ponieważ badania prowadzone są na rzeczywistych materiałach, dlatego przyjęto określenie "symulacji fizycznej" w odróżnieniu od symulacji numerycznej. Symulacja fizyczna jest bezpośrednio związana z nowym typem maszyn wytrzymałościowych, sterowanych przy użyciu komputera i mających możliwość automatycznej zmiany warunków eksperymentu w trakcie jego trwania według założonego programu [1-3]. Pozwala to na odtworzenie przebiegu procesów przemysłowych, a ściślej mówiąc, odtworzenie dynamiki zmian badanych właściwości materiałów w sposób analogiczny do tego, jaki ma miejsce w trakcie rzeczywistego procesu przemysłowego. Staje się więc możliwe bezpośrednie wykorzystanie wyników badań laboratoryjnych do celów komercyjnych. Postępujący rozwój symulacji fizycznych procesów w przemyśle metalurgicznym był spowodowany zainteresowaniem producentów stali badaniami, które pozwalały na poznawanie istoty procesów produkcyjnych nie tylko w sposób teoretyczny, jak to ma miejsce w przypadku symulacji komputerowych, ale również w sposób fizyczny. Przykładowo procesy przeróbki plastycznej podlegają symulacji fizycznej w taki sposób, że niewielkie próbki metalu poddawane są ściśle kontrolowanym zmianom temperatury z równoczesnym odkształceniem w warunkach zbliżonych do przemysłowych. Dokonywana jest przy tym dokładna rejestracja odpowiedzi materiału na zastosowane obciążenia, która nie jest możliwa bezpośrednio w trakcie produkcji. Rozwój metod symulacji fizycznej jest determinowany możliwościami wykorzystywanych urządzeń badawczych. Konstruktorzy urządzeń dążą do zwiększenia możliwości ich zastosowania z równoczesnym zapewnieniem coraz wyższych precyzji dokonywanych pomiarów. Nowoczesne symulatory realizują odkształce[...]

  Wprowadzenie. Ciągły rozwój nowych technologii przetwórstwa metali wymusza na projektantach poszukiwanie rozwiązań wspomagających procesy decyzyjne na etapie prac badawczo-rozwojowych. Obecnie trudno wyobrazić sobie funkcjonowanie współczesnego zakładu przemysłowego, w którym na etapie projektowania, czy też produkcji, można pominąć korzyści płynące z zastosowania nowoczesnych systemów komputerowego wspomagania. Ciągły rozwój metod i technik komputerowych doprowadził do powszechnego dostępu do profesjonalnych systemów symulacji. Jakość uzyskiwanych wyników symulacji numerycznych zależy od dwóch głównych czynników: jakości oprogramowania oraz doświadczenia użytkownika. W przypadku pierwszego czynnika kluczowym aspektem jest dokładność przyjętego modelu matematycznego, a także przyjętej metody jego rozwiązania. W przypadku drugiego czynnika istotnym jest poprawny dobór warunków brzegowych i początkowych procesu, a także odpowiedni dobór parametrów, które sterują działaniem modelu numerycznego. Brak doświadczenia użytkownika w zakresie oceny przebiegu symulacji prowadzi często do uzyskania wyników o bardzo niskiej jakości. Symulacje numeryczne wymagają także głębokiej wiedzy z zakresu modelowanego procesu, która pozwala skoncentrować się na najbardziej istotnych czynnikach i ocenie ich wpływu na przebieg modelowanego procesu. W szeroko rozumianej branży przeróbki plastycznej metali dominującą metodą jest metoda elementów skończonych. Natomiast w branży odlewniczej nie można pominąć takiej metody jak metoda hydrodynamiki cząstek rozmytych. Duża różnorodność dostępnych na rynku komercyjnych pakietów symulacji w zakresie przeróbki plastycznej metali, odlewania, czy też wymiany ciepła, powoduje trudności w wyborze odpowiedniego oprogramowania. Z praktycznego punktu widzenia sam wybór jest często kompromisem pomiędzy funkcjonalnością użytkową danego pakietu symulacyjnego, a jego możliwościami w odniesieniu do zastosowania we wsp[...]