Inverse solution with the metamodel for plastometric tests is an efficient tool for identification of flow stress models. Input parameters for the metamodel include coefficients in the flow stress equation and parameters of the tests (temperature, strain rate). It means that this metamodel can be used for the materials, which do not differ in thermo-physical properties. Application of the same metamodel to various metals require accounting for the different thermal conductivity and the specific heat. The objective of the present work was determination of the sensitivity of the inverse solution with respect to thermo-physical properties of the tested material. Inverse solution was performed for different coef- ficients in the specific heat and conductivity equations. Sensitivity of the inverse solution with respect to these coefficients, as well as to the friction factor and heat transfer coefficient, was evaluated. The results show that, when the tests are performed in tools preheated together with a sample, the effect of thermal parameters can be neglected. Contrary, friction factor influences the results and should be introduced as a variable in the metamodel. Rozwiązanie odwrotne z metamodelem dla prób plastometrycznych jest efektywnym narzędziem identyfikacji modeli naprężenia uplastyczniającego. Parametry wejściowe metamodelu obejmują współczynniki w równaniu naprężenia uplastyczniającego i parametry prób (temperaturę, prędkość odkształcenia). Oznacza to, że określony metamodel można zastosować dla materiałów, które nie różnią się właściwościami termofizycznymi. Zastosowanie tego samego metamodelu dla różnych metali wymaga uwzględnienia różnych wartości przewodnictwa cieplnego i ciepła właściwego. Celem niniejszej pracy było określenie wrażliwości rozwiązania odwrotnego względem parametrów termofizycznych badanego materiału. Rozwiązanie odwrotne przeprowadzono dla różnych wartości współczynników w równaniach ciepła właściwego i przewodn[...]

Optymalizacja procesów metalurgicznych oparta jest najczęściej na symulacjach wykorzystujących metodę elementów skończonych. W przypadku złożonych procesów symulacje są czasochłonne, przez co koszt optymalizacji może okazać się zbyt wysoki. W pracy podjęto próbę redukcji tego kosztu poprzez zmniejszenie koniecznej liczby wywołań symulacji. W optymalizacji wykorzystano metodę roju cząstek, a przyspieszenie zbieżności procedury optymalizacyjnej uzyskano włączając do algorytmu analizę wrażliwości funkcji celu. Analiza wrażliwości wprowadza dynamiczne sterowanie zachowaniem populacji roju cząstek. W pracy przedstawiono sposób wykorzystania dodatkowych informacji do rozwiązania problemu optymalizacji oraz porównano efektywność działania "zmodyfikowanych" procedur na przykładzie kilku funkcji testowych oraz procesu spęczania próbek walcowych. Optimization of complex metallurgical processes is usually based on simulations using the finite element method. Such simulations are time-consuming thereby optimization cost may be too high. The paper presents an attempt of reduction of that cost by reducing the required number of simulation calls. Particles swarm optimization method was used as the optimization procedure. To increase the convergence of optimization procedure, the sensitivity analysis of the objective function was used. Sensitivity analysis introduces dynamical control of behaviour of particles in the swarm. The paper presents the way of use this additional information to solve the optimization problem and comparison of the efficiency of the “modified" procedure on a number of test functions and upsetting process. Słowa klucze: metoda roju cząstek, analiza wrażliwości, optymalizacja procesów metalurgicznych Key words: particle swarm optimization, sensitivity analysis, optimization of metallurgical processes.Wstęp. Optymalizacja jest procesem poszukiwania minimum (lub maksimum) pewnej funkcji zwanej funkcją celu. Tym samym procedura ta[...]

  Celem artykułu jest analiza wrażliwości modelu systemu chłodzenia stali DP względem parametrów cyklu chłodzenia. Przeprowadzono globalną analizę wrażliwości metodą Morrisa, wyznaczono współczynniki korelacji lokalnej oraz miary ważności metodą Sobola. Przeprowadzona analiza pozwoliła ocenić istotność parametrów schematu chłodzenia w aspekcie optymalizacji tego schematu. Słowa kluczowe: analiza wrażliwości, przemiany fazowe, modelowanie, stale DP SENSITIVITY ANALYSIS OF THE COOLING CYCLE FOR THE DP STEELS Sensitivity analysis of the model of cooling of DP steels with respect to parameters of the cooling scheme is the objective of the paper. The work is composed of the global sensitivity analysis using Morris method, as well as evaluation of correlation coefficients and measures of the importance of parameters. The analysis allowed to assess influence of parameters of the cooling scheme having in mind possible optimization of this scheme. Keywords: sensitivity analysis, Phase transformations, Modelling, DP steel Wstęp Stale DP należą do grupy stali o podwyższonej wytrzymałości. Dwufazowa struktura, podobnie jak w przypadku materiałów kompozytowych, składająca się z twardych obszarów martenzytu w miękkiej osnowie ferrytu, przekłada się na bardzo dobre własności wytrzymałościowe w stosunku do masy. Duży współczynnik umocnienia tych stali przekłada się na zdolność do pochłaniania energii odkształcenia, co ma znaczenie dla bezpieczeństwa pojazdów. Decydujący wpływ na własności mechaniczne tych stali ma udział objętościowy, wielkość i rozmieszczenie wysp martenzytu, a osnowa ferrytyczna wyznacza własności plastyczne stali. Ze względu na te cechy blachy ze stali DP znalazły zastosowanie w wielu nowoczesnych elementach konstrukcyjnych w przemyśle motoryzacyjnym [1], przede wszystkim we wszystkich częściach nadwozi z wyjątkiem zewnętrznego pokrycia. Strukturę ferrytyczno‐martenzytyczną można uzyskać albo przez zastosowanie obróbki [...]

Przeprowadzono analizę, która pozwala na zaproponowanie metody doboru najlepszego modelu reologicznego dla mate-riałów odkształcanych przy mocno zmiennej temperaturze i prędkości odkształcenia lub z bardzo dużymi prędkościami lub w warunkach dużego wpływu pasm ścinania. Oceniono przydatność modeli reologicznych do opisu zachowania się mate-riału w tych nietypowych warunkach. Słowa kluczowe: materi[...]

  Metody numerycznego modelowania, pozwalaj.ce rozwi.zywa. problemy wyst.puj.ce w przemys.owych procesach spawania, za- stosowano w niniejszej pracy do identyfikacji parametrow cieplnych stanowiska do spawania stopow Inconel metod. TIG. Celem pracy jest okre.lenie wymiany ciep.a mi.dzy elementami stanowiska roboczego i przedmiotem obrabianym na podstawie pomiarow temperatury w czasie spawania. Temperatur. elementow stanowiska roboczego zmierzono przy u.yciu termopar oraz obliczono metod. elementow sko.czonych w programie Abaqus. Zaproponowana w pracy metodyka identyfikacji wymiany ciep.a mi.dzy przedmiotem spawanym i elementami uchwytu spawalniczego zapewnia minimalizacj. ro.nicy mi.dzy temperatur. zmierzon. i obliczon.. Problem minimalizacji rozwi.zano dla funkcji celu wyra.onej w postaci ro.nicy mi.dzy wynikami pomiarow i oblicze., okre.lonej jako b..d .redni kwadratowy. Minimum funkcji celu wyznaczono wzgl.dem wspo.czynnikow wymiany ciep.a. Numerical modelling technique applicable for solving various problems occurring in industrial welding processes, is used in this paper to identify heat exchange between a workpiece and a welding fixture. The objective is to develop a methodology for assessment of heat exchange on the basis of temperature measurements during welding of Inconel alloys compared with results of finite element evaluations. Temperature is measured by thermoelements and evaluated by Abaqus software. The minimization problem for the difference between measured and calculated temperatures is solved with the objective function defined as the square root of differences between measured and predicted temperatures. The optimal heat exchange coefficients are determined. S.owa kluczowe: Inconel, spawanie metod. TIG, metoda elementow sko.czonych, optymalizacja, identyfikacja Key words: Inconel, TIG welding, finite element method, identification S. 333 UHTNIK-WIADOMO.CI HUTNICZE Nr 4 powany jest przez hel przy spawaniu przedmiotow o gru[...]

  W artykule sformułowano zadanie optymalizacyjne dla procesu wytwarzania blach ze stali DP. Funkcją celu był wymagany skład strukturalny stali, a zmiennymi optymalizacji były parametry cyklu chłodzenia. Zastosowano model przemian fazowych wykorzystujący zmodyfikowane równanie Avrami’ego. Wykonano analizę wrażliwości funkcji celu względem współczynników modelu i względem parametrów procesu chłodzenia. Przeprowadzono przykładowe obliczenia optymalizacyjne. Słowa kluczowe: chłodzenie laminarne, stale DP, mikrostruktura, optymalizacja OPTIMIZATION TASK FOR SELECTION OF PARAMETERS OF LAMINAR COOLING AFTER HOT ROLLING FOR DP STEEL STRIP Optimization task for manufacturing DP steel strips was formulated. The required composition of phases was the objective function and parameters of the laminar cooling were the optimization variables. The phase transformation model based on the modified Avrami equation was used. Sensitivity analysis of the objective function with respect to the cooling parameters was performed. Primary optimization calculations were performed. Keywords: laminar cooling, DP steels, microstructure, optimization Mgr inż. Łukasz Sztangret, dr inż. Danuta Szeliga, prof. dr hab. inż. Jan Kusiak, prof. dr hab. inż. Maciej Pietrzyk — AGH Akademia Górniczo‐ Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Katedra Informatyki Stosowanej i Modelowania, al. Mickiewicza 30, 30‐059 Kraków. Rudy Metale R56 2011 nr 11 UKD 669.017.3:669.14.018.9: :669.15-194.55:669.14-194.57 577 Wstęp Stale dwufazowe (ang. dual phase — DP) są coraz powszechniej stosowane przez przemysł samochodowy [1, 2]. Ich strukturę stanowią wyspy twardego martenzytu (20÷30 %) w osnowie miękkiego ferrytu (70÷80 %). Taka struktura jest osiągana w procesie wytwarzania blach przez stosowanie trzystopniowego cyklu chłodzenia obejmującego: ⎯ szybkie chłodzenie do temperatury największej szybkości przemiany ferrytycznej, &[...]

  Optymalizacja parametrów procesu produkcji innowacyjnych materiałów, np. stali dwufazowej, wymaga modelu procesu termomechanicznego i dużych zbiorów danych pokrywających możliwą przestrzeń wyników. Trudności w optymalizacji parametrów procesu wynikają z dużej liczby zmiennych sterujących, które należy uwzględnić w projektowaniu technologii. W pracy przedstawiono możliwości zastosowania drzew regresyjnych we wstępnych analizach pozwalających na odnalezienie zależności pomiędzy parametrami procesu walcowania na gorąco blachy ze stali dwufazowej, a tym samym na wskazanie najważniejszych zmiennych w procesie, oraz konstrukcję reguł optymalizacji tego procesu. Wykazano, że indukcja drzew regresyjnych nie wymaga dużych zbiorów danych, ani wiedzy a priori o procesach termomechanicznych. The optimization of parameters of innovative steels manufacturing, e.g. dual phase steel, requires model of thermomechanical processes and large datasets that covers whole surface of results. Difficulties in the optimization of process parameters correspond with large number of control variables, which should be considered in the technology design. Presented work concerns possibility of application of regression trees in preliminary analysis related to discovering the relationships among parameters of the hot rolling process of dual phase steel strips - indicating the most important variables and construction of rules that refer to the optimization of this process. The regression trees induction neither required large datasets, nor any a priori knowledge about thermomechanical processes, what will be proved. Słowa kluczowe: eksploracja danych, drzewa regresyjne, optymalizacja, walcowanie blach Key words: data mining, regression trees, optimization, strip rolling Wprowadzenie. Projektowanie procesu walco- wania na gorąco może odbywać się z wykorzystaniem modelowania za pomocą metody elementów skończo- nych, jednak identyfikacja parametrów modelu wyma- ga pogłębionej wi[...]