Naslov
Inverzna analiza kontaktnog trenja u postupcima obrade metala deformiranjem
(Inverse analysis of the contact friction in metal forming processes)

Autori
Vlak, Frane

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Split

Datum
13.01

Godina
2006

Stranica
182

Mentor
Duplančić, Igor

Ključne riječi
postupci obrade masivnih komada deformiranjem; trenje; metoda konačnih elemenata; formulacija toka; krutoplastični materijal; gubitak volumena; kalibracijska ploha
(bulk metal forming processes; friction; finite element method; flow formulation; rigid plastic material; volume loss; calibration surface)

Sažetak
Nepoželjne posljedice trenja, koje se javlja kao nezaobilazna popratna pojava u postupcima obrade masivnih komada deformiranjem, ublažavaju se upotrebom maziva. Modeli trenja koji se koriste u analizi tih postupaka, definirani su raznim parametrima (koeficijentima, faktorima) trenja. Vrijednosti tih parametara, koje odgovaraju određenom mazivu, potrebno je što točnije odrediti kako bi se povećala točnost analize. U tu svrhu se najčešće koristi postupak sabijanja prstena ravnim alatom, a do vrijednosti parametara trenja dolazi se pomoću kalibracijskih krivulja. U ovom radu je analiziran postupak sabijanja valjčića ravnim alatom. Cilj rada je dobivanje kalibracijskih ploha pomoću metode konačnih elemenata. Sa svrhom dobivanja kvalitetnog numeričkog modela, baziranog na formulaciji toka, provedena je usporedba četiri formulacije materijala: krutoplastičnog materijala, približno nestlačivog krutoplastičnog materijala, volumenski elastičnog i devijatorski krutoplastičnog materijala te mješovite formulacije krutoplastičnog materijala s tri varijable. Gubitak volumena, kao neželjena posljedica primjene formulacije toka, poslužio je kao najvažniji kriterij usporedbe. S ciljem njegovog svođenja na najmanju mjeru, izvršena je usporedba dviju eksplicitnih metoda vremenske integracije: Eulerove unaprijedne te Adams-Bashforthove metode. Korištenjem dostupne literature, uočeno je da primjena klasične Adams-Bashforthove metode nije za ovu vrstu problema prihvatljiva jer koristi pretpostavku konstantne vrijednosti vremenskog koraka. U ovom radu je klasična Adams-Bashforthova metoda modificirana odgovarajućim izrazom tako da uključuje promjenjive vrijednosti vremenskog koraka. Primjenom modificirane Adams-Bashforthove metode, kao i formulacije volumenski elastičnog i devijatorski krutoplastičnog materijala, dobiven je numerički alat koji gubitak volumena svodi na zanemarivo male vrijednosti. Rješenja dobivena ovim numeričkim alatom poslužila su za dobivanje kalibracijskih ploha za žarene i hladno očvrsnute aluminjske valjčiće. Razvijen je vlastiti postupak kojim se pomoću kalibracijskih ploha, na principu metode najmanjih kvadrata, određuju vrijednosti parametara trenja za različita maziva. S obzirom da se do traženih vrijednosti numeričkih parametara dolazi korištenjem eksperimentalnih podataka, ovaj postupak se može svrstati u postupke inverzne analize.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo, Temeljne tehničke znanosti

POVEZANOST RADA