Projektinitiativ #20: Integrerad bearbetningsmodellering ( 3 kommentarer)

Visionen är att tillverkare av metalliska material skall kunna använda en kombination av öppen och egna data, fysikaliska modeller och snabb finitelementmodellering för att simulera och därmed också förbättra de egna bearbetningsprocesserna.

Saed Mousavi presenterar initiativ #20 på programkonferensen Metalliska material 2017

Detta kräver att flera separata insatser som drivits inom modellering sammanförs och samarbete etableras med mjukvaruutvecklare för att få fram applikationsspecifika rutiner. Inom förstudien identifieras luckorna i modelleringskedjan och en färdplan tas fram för utveckling, där även pågående arbete inom European Material Modelling Council beaktas.

Initiativet kommer från Jernkontorets Teknikområde TO31 Band och Plåt och alla som är intresserade av att bidra till området är välkomna att höra av sig.

Namn Rachel Pettersson
Organisation Jernkontoret

Kommentar #1

Hej Rachel! Bra förslag! Detta är precis den riktning som DefMod II har som möjligt mål för en fortsättning. DefMod II är ett MM finansierat projekt som redan har paketerat fysikaliskt baserade modeller på ett intuitivt och tillgängligt sätt och även skapat koppling till kommersiella FE-koder. DefMod har också stöd för att anpassa mätdata till valda modeller.

Om denna förstudie skall nå till en färdplan så behövs, förutom tillgång till DefMod, att intressanta processer och möjliga FE-lösare (helst öppna för att nå största möjliga tillgänglighet) identifieras. Det behövs också en kartläggning av tillgänglig öppen data och val av paketering för att nå största möjliga användbarhet.

Namn Niclas Stenberg
Organisation Swerea KIMAB AB

Kommentar #2

Hej, definitivt ett intressant upplägg. Bra att utgå från top-down, dvs målet att skapa modeller som kan användas på storskaliga processer, dvs snabb FEM. De modeller som Bergström m.fl. förespråkat kan modulariseras utifrån de aktuella mekanismer man anser behövs. Det skulle både gälla dislokationsrörelser och atom diffusion. Sen behövs metoder för kalibrering och validering samt färdiga numeriska rutiner för FEM koder. Egenskapsmodellerna kopplas till modeller för mikrostrukturer. Det är inte lämpligt med direkt koppling till ex vis DIctra utan de behövs implementeras för de krav som ställs i FEM koder. Däremot kan dessa modeller utvecklas baserat på experiment och beräkningar baserade på termodynamik och diffusionsprocesser tillämpade på mikro-skala. Bifogar en skiss jag gjorde i våras. Jag kan utveckla det ytterligare om intresse finns.

Namn Lars-Erik Lindgren
Organisation Luleå tekniska universitet

Kommentar #3

Hej!
Ett mycket angeläget initiativ för att kunna möjliggöra mer avancerade simuleringar inom materialområdet.
Vi stöder upplägget att först göra en ordentlig kravprofil för simuleringar av t ex termomekanisk bearbetning och därefter, om möjligt, identifiera lämplig FE-kod som bas för att implementera kraven. Tyvärr verkar det svårt att intressera stora aktörer för önskemål från, trots allt, en liten grupp av användare.
De öppna FE-program-bibliotek som har fått stor spridning (deal.II, Fenics) i akademin är generella men har inte fokuserats på struktur-mekanik. Det kan vara lämpligt att som komplement till en bredare satsning som ska ge en bred klass av tillämpningar också genomföra ett fokuserat pilot-projekt, med moduler som utvecklas av deltagare/intressenter i projektinitiativet.
Det råder dock ingen tvekan om att en långsiktig insats är nödvändig för att nå det avsedda målet. Väl där kommer det dock vara många forskargrupper och industrier, som kan dra nytta av investeringen.
Vi har tittat på problematiken att lägga till värmeledning och diffusion till FE-program för deformation och även genomfört beräkningar med Thermo-Calc-baserade rutiner i samband med diskussioner om Mn-segringar i stål.
Vi ser att om man extraherar värden på temperatur och sammansättning från ett FE-program från ett rimligt antal delvolymer, så kan man återföra mikrostrukturinformation från andra simuleringsprogram ( t ex partikelstorleksfördelningars dynamik genom utskiljningsdelen i projektförslag #1) , som körs parallellt med FE-programmet.
Det finns flera sätt att göra sådan koppling effektiv så man får rimliga beräkningstider även då iterativa förfaranden är nödvändiga i avancerade fall, men de kräver ingrepp internt i de kopplade programmen. Man bör genomföra en ordentlig sökning efter lämpliga FE-program som behärskar generell plasticitets-modellering, som har etablerad användarbas, och som är så öppna och dokumenterade att integrations-arbetet blir rimligt.

Vi ser fram emot att delta i projektformuleringen av projektförslag #20.

Med vänlig hälsning
Jesper Oppelstrup, Neoko AB, och Anders Salwén, Innoxinetix AB

Namn jesper oppelstrup
Organisation NEOKO AB