Detail publikace
Plně svázaná tepelně-mechanická analýza poškození zápustkového kování za tepla s použitím modelování konečnými prvky
NYTRA, M. KUBÍK, P. PETRUŠKA, J. ŠEBEK, F.
Český název
Plně svázaná tepelně-mechanická analýza poškození zápustkového kování za tepla s použitím modelování konečnými prvky
Anglický název
A Fully Coupled Thermomechanical Damage Analysis of Hot Closed Die Forging Using Finite Element Modeling
Typ
článek v časopise ve Web of Science, Jimp
Jazyk
en
Originální abstrakt
Advanced simulations are needed in the industry nowadays for reliable design of various machine parts. A complex computation is presented here to describe the whole manufacturing process, apart from the machining, of forged spur gear for a reverse transmission from a car gearbox. A coupled thermomechanical analysis was realized through the explicit finite element method, while the stress-strain analysis was conducted in all phases of the production with time- and temperature-dependent constitutive law. The influence of process parameters was assessed, and the magnitudes of forging load were compared for selected dimensions of intermediate product (blank) and its initial temperature (preheating). The numerical simulation was finished with the flash trimming along the circumference, so the temperature-dependent ductile failure criterion proposed by Johnson and Cook was accounted for as well.
Český abstrakt
Pokročilé simulace jsou nyní potřeba v průmyslu pro spolehlivý návrh různých strojních součástí. Je zde prezentován komplexní výpočet pro popis celého výrobního procesu, kromě obrábění, kovaného čelního ozubeného kola pro zpětný převod z převodovky automobilu. Svázaná tepelně-mechanická analýza byla realizována pomocí explicitní metody konečných prvků, zatímco napěťově-deformační analýza byla provedena ve všech fázích výroby s časově a teplotně závislým konstitutivním zákonem. Byl řešen vliv procesních parametrů a velikosti kovacích sil byly srovnány pro vybrané rozměry polotovaru (předlitku) a jeho počáteční teplotu (předehřev). Numerická simulace byla dokončena s odstřihnutím výronku podél obvodu, takže bylo také zohledněno teplotně závislé kritérium tvárného porušování navržené Johnsonem a Cookem.
Anglický abstrakt
Advanced simulations are needed in the industry nowadays for reliable design of various machine parts. A complex computation is presented here to describe the whole manufacturing process, apart from the machining, of forged spur gear for a reverse transmission from a car gearbox. A coupled thermomechanical analysis was realized through the explicit finite element method, while the stress-strain analysis was conducted in all phases of the production with time- and temperature-dependent constitutive law. The influence of process parameters was assessed, and the magnitudes of forging load were compared for selected dimensions of intermediate product (blank) and its initial temperature (preheating). The numerical simulation was finished with the flash trimming along the circumference, so the temperature-dependent ductile failure criterion proposed by Johnson and Cook was accounted for as well.
Klíčová slova česky
objemová tvařitelnost; výpočtový materiálový design; analýza poškození; kování; modelování a simulace; tepelná analýza
Klíčová slova anglicky
bulk formability; computational materials design; failure analysis; forging; modeling and simulation; thermal analysis
Vydáno
03.11.2020
ISSN
1059-9495
Ročník
29
Číslo
12
Strany od–do
8236–8246
Počet stran
11
BIBTEX
@article{BUT167384,
author="Michal {Nytra} and Petr {Kubík} and Jindřich {Petruška} and František {Šebek},
title="A Fully Coupled Thermomechanical Damage Analysis of Hot Closed Die Forging Using Finite Element Modeling",
year="2020",
volume="29",
number="12",
month="November",
pages="8236--8246",
issn="1059-9495"
}