Szczegóły publikacji
Opis bibliograficzny
Analiza formowania stopów aluminium i magnezu w stanie stało-ciekłym przy użyciu zaawansowanego modelowania komputerowego — Analysis of forming of aluminium and magnesium alloys in semi-solid state by advanced computer modelling / Krzysztof SOŁEK, Andrzej Białobrzeski, Tomasz Stuczyński, Zbigniew MITURA // Informatyka w Technologii Materiałów / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie ; ISSN 1641-8581. — 2003 — t. 3 nr 3-4, s. 126–137. — Bibliogr. s. 137, Abstr.
Autorzy (4)
- AGHSołek Krzysztof
- Białobrzeski Andrzej
- Stuczyński Tomasz
- AGHMitura Zbigniew
Dane bibliometryczne
| ID BaDAP | 18936 |
|---|---|
| Data dodania do BaDAP | 2005-01-13 |
| Rok publikacji | 2003 |
| Typ publikacji | artykuł w czasopiśmie |
| Otwarty dostęp |  |
| Czasopismo/seria | Informatyka w Technologii Materiałów = Computer Methods in Materials Science |
Abstract
Metal forming in semi-solid state currently attracts a lot of research effort since only few manufacture steps lead to satisfactory mechanical properties even for complicated shapes. This paper presents recent authors? results for thixocasting. First, a whole technological process is described. Next, numerical modelling of pressure casting die filling (tixocasting process) is described. New constitutive equation parameters are obtained by means of inverse analysis and applied within package FORGE3. The main results are given for Al-Si alloy; however, some preliminary discussion for Mg-Al investigation is also provided. The presented results would seem to prove that reliable numerical simulation of advanced technological processes is possible.
Streszczenie
W niniejszym artykule przestawiono szczegółową analizę procesów odlewania tiksotropowego, prezentując zarówno wyniki doświadczalne oraz numeryczne. Na podkreślenie zasługuje, że uzyskano duża zgodność wyników eksperymentalnych z wynikami zaawansowanych symulacji komputerowych. W podsumowaniu warto omówić główne cechy podejścia zastosowanego w modelowaniu komputerowego, tj. wskazać jego wady i zalety. Otóż modelując proces wypełniania wnęki odlewniczej zastosowano tzw. jednofazowy model materiału. Oznacza to, że fakt współistnienia fazy ciekłej i stałej potraktowano w uproszczony (uśredniony) sposób. Dzięki takim uproszczeniom było możliwe przeprowadzenie bardzo udanych, trójwymiarowych symulacji procesu wypełniania wnęki, śledząc zarówno przepływ materiału oraz towarzyszące mu zmiany pola temperatury. Jednak warto w tym miejscu podkreślić, że w ramach zastosowanego podejścia nie można analizować wszystkich efektów towarzyszących formowaniu tiksotropowemu, między innymi segregacji faz wynikającej z gradientu ciśnienia występującego w formowanym materiale. Kolejny etap prac powinien stanowić poszukiwanie algorytmu pozwalającego opisać tego rodzaju zjawiska, jak również powinien dążyć do udoskonalenia technik pomiarowych pozwalających na łatwy pomiar własności reologicznych. W pracy przedstawiono trójwymiarowe symulacje procesu wypełniania formy odlewniczej. W tym celu został wykorzystany program FORGE3Ž oparty na rozwiązaniu modelu termomechanicznego przy pomocy metody elementów skończonych. Program ten bazuje na schemacie Lagrange'a, który pozwala na precyzyjne zamodelowanie zmian frontu materiału wypełniania wnęki formy. Zastosowanie schematu Lagrange'a w odniesieniu do procesów formowania tiksotropowego jest rzadkim i oryginalnym podejściem. Rezultaty niniejszej pracy potwierdzają przypuszczenie, że w najbliższej przyszłości modelowanie i symulacje komputerowe mogą stać się głównymi narzędziami prac projektowych. Można więc np. oczekiwać,że zakłady przemysłowe będą zainteresowane zatrudnianiem specjalistów z tego zakresu. Prawdopodobnie badania komputerowe pozwolą w niedalekiej przyszłe na istotne zmniejszenie kosztów prac projektów. Brzmi to dość optymistycznie, gdyż powszechnie przyjmuje się, że zmniejszanie kosztów funkcjonowania zakładów przemysłowych jest rzeczą pozytywną. Tak jest w istocie, jednak jeśli nie towarzyszą temu procesowi odpowiednie procedury transformacyjne dotyczące gospodarki całego kraju, może stać się on przyczyną napięć społecznych. Warto więc poświęcić tej spraw kilka zdań komentarza. Zmniejszenie kosztów funkcjonowania zakładów przemysłowych może prowadzić do tego, że tę samą ilość towarów będzie w stanie wytworzyć mniejsza liczba osób. Jeśli osoby 'zbędne' w przemyśle znajdą zatrudnienie w sektorze usług, to oczywiście wpłynie to pozytywnie na poziom życia wszystkich obywateli w kraju. Jednak, aby to faktycznie się wydarzyło w praktyce, konieczne jest stosowanie różnego rodzaju działań stymulujących, w tym np. przeprowadzanie reorganizacji systemu edukacji. W tym kontekście wydaje się ważne aby wyższe uczelnie techniczne modyfikowały odpowiednio szybko swoje programy kształcenia, jak również aby kontrolowały ogólną liczbę absolwentów opuszczających mury uczelni. Jest raczej oczywiste, że w nowych programach kształcenia powinno znaleźć się wiele różnych zajęć dotyczących szeroko rozumianej informatyki. Ale wydaje się też, że skoro w nowoczesnym, zautomatyzowanym przemyśle zatrudnienie może znaleźć coraz mniejszy odsetek ludności, to niestety może stać się konieczne także stopniowe zmniejszanie całkowitej liczby studentów uczelni technicznych. Jest to teza bardzo kontrowersyjna i wymagająca jeszcze dalszej dokładniejszej analizy, jednak w żadnym wypadku nie należy jej lekceważyć. Warto więc dodać, że w krajach wysoko rozwiniętych, wszechstronnej analizie skutków postępu technologicznego poświęca się dość dużo miejsca. Na tej podstawie prognozuje się strukturę zatrudnienia korzystną dla gospodarki i jednocześnie akceptowalną społecznie (np. Feather 2000). W każdym razie wydaje się ważne, aby także w polskiej rzeczywistości dostrzegać źródła potencjalnych problemów możliwie wcześnie, i aby prowadzić na ten temat rzetelną dyskusję opartą na chłodnej ocenie sytuacji.
