Nasze serwisy używają informacji zapisanych w plikach cookies. Korzystając z serwisu wyrażasz zgodę na używanie plików cookies zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki, które możesz zmienić w dowolnej chwili. Więcej informacji odnośnie plików cookies.

Obowiązek informacyjny wynikający z Ustawy z dnia 16 listopada 2012 r. o zmianie ustawy – Prawo telekomunikacyjne oraz niektórych innych ustaw.

Wyłącz komunikat

 
 

Logowanie

Logowanie za pomocą Centralnej Usługi Uwierzytelniania PRz. Po zakończeniu pracy nie zapomnij zamknąć przeglądarki.

Mechanika

Mechanika
86(4/14), DOI: 10.7862/rm.2014.65

A 3D numerical modeling of hemispherical contact against an elastic-plastic flat surface

Tomasz TRZEPIECIŃSKI, Feliks STACHOWICZ, Sergei BOSIAKOV, Sergei ROGOSIN

DOI: 10.7862/rm.2014.65

Abstract

This paper presents a method of determining the anisotropic friction model for sheet metal forming processes based on experimental data obtained from the pin-on-disk tribometer test. The frictional investigations presented in this work were conducted for deep drawing quality cold-rolled steel sheet. The anisotropic friction model corresponded to experimental results was implemented into a finite element (FE) model built using the ABAQUS software. In the numerical investigations the hemispherical contact against an elastic-plastic flat was analysed. Both material
and friction anisotropy influenced the non-uniformity of the stress distribution around the hemisphere axis, which is clearly visible for higher values of hemispherical solid indentations. It was found that the change of isotropic friction to anisotropic conditions for both material models slightly influences – the value and change of equivalent plastic strain distribution in contact zone.

Full text (pdf)

References

1. Trzepieciński T.: Analysis of the friction influence on change of surface topography in strip drawing test. Tribologia, 44, 1 (2012), 125-134.
2. Gierzyńska M.: Tarcie, zużycie i smarowanie w przeróbce plastycznej metali. WNT, Warszawa 1983.
3. Hirpa G. Lemu, Trzepieciński T.: Numerical and experimental study of the frictional behaviour in bending under tension test. Stroj. Vest. – J. Mech. Eng., 59, 1 (2013), 41-49.
4. Hjiaj M., Feng Z.-Q., de Saxcé G., Mróz Z.: On the modelling of complex anisotropic frictional contact laws, Int. J. Eng. Sci., 42, 10 (2004), 1013-1034.
5. Mróz Z., Stupkiewicz S.: An anisotropic friction and wear model. Int. J. Solids Struct., 31, 8 (1994), 1113-1131.
6. Chatterje B., Sahoo P.: Effect of strain hardening on elastic-plastic contact of a deformable sphere against a rigid flat under full stick contact condition. Advances in Tribology, vol. 2012 (2012), Article ID 472794.
7. Banabic D., Bunge H.-J., Pohlandt K., Tekkaya A.E.: Formability of metallic materials. Springer-Verlag, Berlin 2000.
8. Stachowicz F., Trzepieciński T.: Opory tarcia podczas kształtowania blach karoseryjnych. Mat. Konf. SAKON, Przecław 2003, 297-302.
9. Godfrey D.: Friction oscillations with a pin-on-disc tribometer. Tribol. Int., 28, 2 (1995), 119-126.
10. Hill R., Storakers B., Zdunek A.B.: A theoretical study of the Brinell hardness test. Proc. R. Soc. Lond., 423, 1865 (1989), 301-330.
11. Tabor D.: The hardness of metals. Clarendon Press, Oxford 1951.
12. Kucharski S., Mróz Z.: Identification of plastic hardening parameters of metals from spherical indentation tests. Mat. Sci. Eng., A318, 1-2 (2001), 65-76.
13. Adler T.A., Dogan O.N.: Damage by indentation and single impact of hard particles on a high chromium white cast iron. Wear, 203-204 (1997), 257-266.
14. Hertz H.R.: On contact between elastic bodies. Collected Works, 1, 1882.
15. Field J.S., Swain M.V.: Determining the mechanical properties of small volumes of material from submicrometer spherical indentations. J. Mater. Res., 10 (1995), 101-112.
16. Trzepieciński T., Gelgele H.L.: Investigation of anisotropy problems in sheet metal forming using finite element method. Int. J. Mater. Form., 4, 4 (2011), 357-369.
17. Hill R.: A theory of the yielding and plastic flow of anisotropic metals, Proceedings of the Royal Society of London, 193 (1948), 281-297.
18. Kral E.R., Komvopoulos K., Bogy D.B.: Elastic-plastic finite element analysis of repeated indentation of a half-space by a rigid sphere. J. Appl. Mech. – Trans. ASME, 60, 4 (1993), 829-841.

About this Article

TITLE:
A 3D numerical modeling of hemispherical contact against an elastic-plastic flat surface

AUTHORS:
Tomasz TRZEPIECIŃSKI (1)
Feliks STACHOWICZ (2)
Sergei BOSIAKOV (3)
Sergei ROGOSIN (4)

AUTHORS AFFILIATIONS:
(1) Rzeszow University of Technology, Poland
(2) Rzeszow University of Technology, Poland
(3) Belarusian State University, Minsk, Belarus
(4) Belarusian State University, Minsk, Belarus

JOURNAL:
Mechanika
86(4/14)

KEY WORDS AND PHRASES:
anisotropy, contact modeling, elastic-plastic contact, friction modeling, friction anisotropy

FULL TEXT:
http://doi.prz.edu.pl/pl/pdf/mechanika/126

DOI:
10.7862/rm.2014.65

URL:
http://dx.doi.org/10.7862/rm.2014.65

RECEIVED:
2014-10-10

COPYRIGHT:
Publishing House of Rzeszow University of Technology Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszow

POLITECHNIKA RZESZOWSKA im. Ignacego Łukasiewicza; al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów
tel.: +48 17 865 11 00, fax.: +48 17 854 12 60
Administrator serwisu:

Deklaracja dostępności | Polityka prywatności