345-0510/02 – Numerical Methods in Metal Forming and Welding (VMTaS)

Gurantor departmentDepartment of Mechanical TechnologyCredits4
Subject guarantorprof. Ing. Jiří Hrubý, CSc.Subject version guarantorprof. Ing. Jiří Hrubý, CSc.
Study levelundergraduate or graduateRequirementChoice-compulsory
Year2Semestersummer
Study languageCzech
Year of introduction2004/2005Year of cancellation2004/2005
Intended for the facultiesFSIntended for study typesFollow-up Master
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
HRU45 prof. Ing. Jiří Hrubý, CSc.
OH120 Ing. Vladislav Ochodek
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Combined Graded credit 2+12

Subject aims expressed by acquired skills and competences

Ability - to classify a principles of physical and numerical modeling - to interpret these principles in methods of metal forming and welding analysis - to model a material response on processes parameters - to differentiate methods of analysis following their application - to describe finite elements method - to apply UB, VS and FEA in welding and metal forming

Teaching methods

Lectures
Tutorials
Project work

Summary

Methods of analysis in metal forming processes will be introduced during this course. Upper bound method, Finite elements method and Experimental-numerical method Visioplast will be presented in detail. Computational methods in welding, mathematical modelling of welding, application software package for welding, brazing and thermal cutting.

Compulsory literature:

AVITZUR, B.: Metal Forming, Processes and Analysis, 1986, N.Y., McGraw Hill, Inc. MIELNIK, E.M.: Metalworking Science and Engineering, 1991, N.Y., McGraw Hill Book Company. KOBAYASHI, S., OH, S.I., ALTAN, T.: Metal forming and Finite - Element Method, 1989, N.Y., Oxford, Oxford University Press. GRONG, O. Metallurgical Modelling of Welding.The Institute of Material, London, 1994, 581 s., ISBN 0901716375 BABU, S. Modeling of Weld Microstructure Development. http://engm01.ms.ornl.gov/index.html

Recommended literature:

Way of continuous check of knowledge in the course of semester

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerequisities

Subject has no prerequisities.

Co-requisities

Subject has no co-requisities.

Subject syllabus:

Přednášky 1. Přehled aktuálních systémů matematického modelování technologií tváření. Konstitutivní matice materiálu. Možnosti aplikace výpočetních metod na objemové tváření za tepla a za studena a na plošné tváření. Interpretace výstupních dat a jejich vazba na technologický postup. 2. Přehled aktuálních systémů matematického modelování svařování a TZ. Fyzikální základy technologii svařování - možnosti aplikace výpočetních metod. Vstupní data, volba okrajových podmínek pro tavné a tlakové technologie svařování. Interpretace výsledků, optimalizace technologii svařování a TZ. Cvičení 1. Prostředí a prostředky pro matematické modelování technologií tváření .Zadání semestrální práce. 2. Konstitutivní matice materiálu. Objemové tváření za tepla. Změny materiálu v průběhu zápustkového kování. 3. Objemové tváření za studena. Postupové tváření, dopředné a zpětné protlačování. Tažení drátů a trubek. 4. Kontrola složených nástrojů pro objemové tváření za tepla a za studena. 5. Plošné tváření. Tažení tvarových výtažků z plechu. Tažení se ztenčením stěny. 6. Plošné tváření Ohýbání plechu a profilů. Stříhání a vystřihování. 7. Prostředí a prostředky pro matematické modelování svařování. Zadání semestrální práce. 8. Volba a příprava vstupních dat, okrajové podmínky pro simulaci tavných technologií svařování. 9. Volba a příprava vstupních dat, okrajové podmínky pro simulaci tlakových technologii svařování. 10. Teplotní zdroje vhodné pro svařování, koncentrované zdroje energie pro svařování, řezání a TZ 11. Možnosti modelování strukturních změn při svařování a TZ. 12. Výpočet zbytkových napětí a deformací po svařování, praktické použití vypočtených výsledků. Optimalizace technologii svařování a TZ na základě matematické simulace.

Conditions for subject completion

Combined form (validity from: 1960/1961 Summer semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Graded exercises evaluation Graded credit 100 (100) 0
        Project Project 60  0
        Written exam Written test 40  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2004/2005 (N2301) Mechanical Engineering (2303T002) Mechanical Engineering Technology K Czech Ostrava 2 Choice-compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner