témavezető: Tisza Miklós
helyszín (magyar oldal): ME, Anyagszerkezettani és Anyagtechnológiai Intézet, Mechanikai Technológiai Intézeti Tanszék helyszín rövidítés: ATI
A kutatási téma leírása:
A kutatási téma leírása:
A képlékenyalakítás a gépipari megmunkáló eljárások között az egyik legdinamikusabban fejlődő, anyag- és energiatakarékos technológiai eljárás. A képlékenyalakítás során lejátszódó alakváltozási folyamatok mind geometriai, mind pedig fizikai nem-linearitásokkal jellemezhetők, emiatt egy általános képlékenyalakítási feladat bonyolult, parciális differenciál-egyenlet rendszerrel írható le. Egy ilyen összetett, parciális differenciál-egyenlet rendszer megoldása általános esetben - éppen az előzőkben említett geometriai és fizikai nem-linearitásoknak tulajdoníthatóan egzakt matematikai úton nem állítható elő. A képlékenyalakító eljárások minél pontosabb, minél megbízhatóbb elemzése egyre fokozódó igényként fogalmazódik meg. Különösen igaz ez a megállapítás a nagyméretű, bonyolult alkatrészek gyártására - mint például az autó karosszéria elemek sajtolása -, amelyeknél egy-egy alakító művelet szerszáma rendszerint több tízmillió forintos nagyságrendet jelent. Ezeknél a gyártási eljárásoknál a régebben alkalmazott ún. "trial and error" módszer a mai rendkívül éles világpiaci verseny-helyzetben sem a költségek, sem a gyártási-bevezetési idő hosszúsága miatt nem alkalmazható. Ezért is fordítottak világszerte a jelentős képlékenyalakítást alkalmazó iparágak hatalmas összegeket olyan végeselemes célrendszerek kifejlesztésére, kidolgozására, amelyek a költséges kísérleti ellenőrzést kiiktatva, az alakítási eljárások megbízható modellezésével az ún. "Virtual Prototyping" és a "Virtual Manufacturing" megvalósításával az alakító eljárások modellezését, szimulációját lényegében a tervezési fázisban számítógépen megvalósítva rendkívül költségtakarékos és ugyanakkor gyors ipari bevezetést tettek lehetővé. A hazai gépipar nemzetközi versenyképessége is csak akkor biztosítható, ha az előzőkben vázolt korszerű módszerek minél szélesebb körben kerülnek alkalmazásra.
A téma keretében elsősorban az ún. gépipari alkatrészgyártó képlékenyalakító eljárások különböző lemezalakító eljárásainak végeselemes módszerekkel való elemzését tervezzük. A lemezalakítás területén különösen azoknál a technológiai eljárásoknál kívánjuk a végeselemes szimuláció és modellezés módszereit alkalmazni, amelyeknél a kísérleti szerszámok előállítása és a tényleges kísérletek elvégzése rendkívül költséges, ezért a számítógépes modellezés és szimuláció igen jelentős költségmegtakarítást tesz lehetővé. Ezen eljárásoknál a végeselemes rendszerek alkalmazása lehetővé teszi a teljes alakítási folyamat modellezését, szimulációját, a különböző technológiai és szerszámparaméterek hatásának elemzését. Az utóbbi időben – különösen a nagy szilárdságú anyagok, valamint az alumínium autóipari alkalmazásának előtérbe kerülésével – fokozott figyelem összpontosul a visszarugózás minél megbízhatóbb modellezésére és kísérleti gyártási példákkal való igazolására. Ezen a területen még számos nyitott kérdés van, az alakítandó anyag paramétereinek – különösen az alakítási határértékeknek – a megbízható, reprodukálható meghatározására, a végeselemes modellezésnél alkalmazható anyagtörvények, az anizotrópia hatásának figyelembe vételére.
Kutatási feltételek: A téma kutatásához szükséges nagyteljesítményű számítógépes munkaállomások és speciálisan a lemezalakításra kidolgozott végeselemes programrendszerek rendelkezésre állnak.
Ipari háttér: a kutatásokhoz a tanszék széleskörű ipari kapcsolatrendszerrel rendelkezik, ahol az elméleti eredmények kísérleti ellenőrzése, illetve gyakorlati alkalmazása megvalósítható.
Külföldi részképzés: a téma kutatását a tanszék több hazai és nemzetközi kutatási projektben együttműködő partnerintézményekkel közösen végzi, amely a doktori képzés során lehetőséget biztosít a doktorandusz hallgatóknak a tématerület vezető külföldi intézményeiben (University of Erlangen University of Dortmund, University of Bath, Ecole de Mines de Paris, University of Ljubljana, stb.) részképzés keretében az ott folyó kutatásokba is bekapcsolódni.
A témát gondozó tanszék: Mechanikai Technológiai Tanszék
Témavezető: Dr. Tisza Miklós, a műszaki tudomány doktora, egyetemi tanár
előírt nyelvtudás: angol ajánlott nyelvtudás (magyar oldal): német további elvárások: képlékenyalakítási ismeretek, készségek és jártasság CAD/CAM és FEM rendszerekben