Alumínium palackok alakítási határállapot-szimulációjának előkészítése

  • Dávid Gönczi University of Miskolc
  • Attila Baksa
  • László Kiss
  • Péter Zoltán Kovács
  • Zsolt Lukács
Keywords: alumínium palack, stabilitásvesztés, VEM, héj

Abstract

Az alumínium palackok gyártása során az egyik kiemelt kérdés a kiválasztott geometriához tartozó alakítási határállapot és az alakítóerők meghatározása. A csomagolópalack geometriájából kifolyólag héjként modellezendő, és célunk a stabilitásvesztés numerikus szimulációjának kalibrálása a későbbi vizsgálatok előkészítéséhez. A modellt két fázisban validáltuk a modellezni kívánt, gyártásból kivett palack előgyártmány-variánsok kísérleti eredményeit felhasználva. A modellben rugalmas-képlékeny anyagtörvényt alkalmaztunk a lineárisan keményedő alumínium anyagi viselkedésének leírására. Az előírt (tökéletes) geometrián túl foglalkoztunk a gyártási hibákra, azaz imperfekciókra való érzékenységgel is a modellünkben. Nemlineáris stabilitásvizsgálatokat végeztünk a Riks-módszer segítségével talprész nélküli és talprésszel rendelkező palackgeometriák esetén.

References

[1] W.T. Koiter (1970). The Stability of Elastic Equilibrium. PhD értekezés, Technische Hooge School at Delft, Delft.
[2] K.T. Hautala (2003). Buckling reduction factors of stainless steel shell structures. Steel Construction Institute.
[3] Prabu B., N. Bujjibabu, S. Saravanan, A. Venkatraman (2007). Effect of a dent of different sizes and angles of inclination on buckling strength of a short stainless steel cylindrical shell subjected to uniform axial compression. Advances in Structural Engineering, 10(5): 581-591
[4] B. Prabu, A.V. Raviprakash A. Venkatraman (2009). Neighborhood effect of two short dents on buckling behavior of thin short stainless steel cylindrical shells. International Journal of Computer Aided Engineering & Technology, 12.
[5] P. Bala, A.V. Raviprakash, N. Rathinam (2010). Parametric study on buckling behaviour of thin stainless steel cylindrical shells for circular dent dimensional variations under uniform axial compression. International Journal of Engineering, Scinece and Technology, 2(4), 134-149.
[6] D.A. Sawant, M.A. Venkatesh (2016). Buckling and crushing analysis of cylindrical aluminium cans & optimizing the parameters effecting crush strength using fem. International Research Journal of Engineering and Technology, 3(6): 3081-3085.
[7] V. Hegadekatte, Y. Shi (2011). Buckling of beverage cans under axial loading. Simulia India Regional Users Meeting.
[8] F. Belblidia, N. Corft, S.J. Hardy, V. Shakespeare, R. Chambers (2013). Simulation based aerosol can design under pressure and buckling loads and comparison with experimental trials. Materials and Design, 52: 214-224.
[9] F. Belblidia, N. Corft, S.J. Hardy, D.C. Bould, J. Sienz (2014). Aerosol cans under pressure and buckling loads. Sustainable Design and Manufacturing, 1, 13-17.
[10] S.J. Hardy, R. Abdusslam (2007). Finite element modelling of the manufacturing process for aluminium aerosol cans. Journal of materials: Design and Applications, 221(4), 265-274.
[11] E. Ceretti, A. Attanasio, A. Fiorentino, L. Giorleo, C. Giardini (2013). Aluminium can shaping by hydroforming: simulative feasibility study and prototype production. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 68, 1797- 1807.
[12] L.F. Folle, S.E.S. Netto, L. Schaeffer (2008). Analysis of the manufacturing process of beverage cans using aluminum alloy. Journal of Maerial Processing Technology, 205, 347-352.
[13] E. Ceretti, C. Giardini, A. Attanasio (2005). Comparison between simulative and experimental results of necking operations on aluminium can. Archive of IRIS, 12.
[14] T. Chen (2014). On Introducing Imperfection in the Non-Linear Analysis of Buckling of Thin Shell Structures. Delft University of Technology Delft, the Netherlands.
[15] Gönczi, D., Baksa, A., Kiss, L. P.(2019): Alumínium palackok nyakazási lépéseinek és stabilitásvesztésének modellezési sajátosságai. Multidiszciplináris Tudományok, 9(2), 56-63.
Published
2020-07-01
Section
Materials Science and Technology (Anyagtudomány és Technológia)