Optimización numérica de los parámetros del modelo Drucker-Prager-Cap en la compactación de polvos empleando algoritmos de enjambre de partículas
Autores: Davarpanah, Sanaz; Allili, Madjid; Mousavi Ajarostaghi, Seyed Soheil
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Optimización numérica de los parámetros del modelo Drucker-Prager-Cap en la compactación de polvos empleando algoritmos de enjambre de partículas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Eruditos
Enfoques numéricos
Simulaciones por computadora
Proceso de compactación
Metalurgia de polvos
Modelo de Drucker-Prager-Cap
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Un número creciente de académicos se siente atraído por el uso de enfoques numéricos impulsados por simulaciones por computadora como una posible solución a problemas industriales. Replicar el proceso de compactación en la metalurgia de polvos con precisión es uno de esos problemas. El modelo de Drucker-Prager-Cap requiere calibración de parámetros como el método más utilizado para simular la compactación de polvos. Este artículo aborda este problema y presenta una nueva técnica para hacerlo. Utilizando el software Abaqus 2020, se simuló el proceso de compactación para el polvo de referencia, que es la aleación Ag57.6-Cu22.4-Sn10-In10. La diferencia entre los resultados de la simulación y los datos experimentales se redujo aplicando la técnica de Optimización por Enjambre de Partículas en Python. El enfoque sugerido puede predecir con precisión los parámetros del modelo de Drucker-Prager-Cap, como se demuestra al comparar los parámetros optimizados utilizando el método de la investigación con sus valores experimentales. Los hallazgos revelaron cuán bien el enfoque sugerido en este estudio calibró el modelo DPC, obteniendo tres parámetros: el módulo de Young, la cohesión del material y el esfuerzo de fluencia de presión hidrostática, con RMSEs respectivos de 1.95, 0.12 y 324.64 en relación con sus valores experimentales.
Descripción
Un número creciente de académicos se siente atraído por el uso de enfoques numéricos impulsados por simulaciones por computadora como una posible solución a problemas industriales. Replicar el proceso de compactación en la metalurgia de polvos con precisión es uno de esos problemas. El modelo de Drucker-Prager-Cap requiere calibración de parámetros como el método más utilizado para simular la compactación de polvos. Este artículo aborda este problema y presenta una nueva técnica para hacerlo. Utilizando el software Abaqus 2020, se simuló el proceso de compactación para el polvo de referencia, que es la aleación Ag57.6-Cu22.4-Sn10-In10. La diferencia entre los resultados de la simulación y los datos experimentales se redujo aplicando la técnica de Optimización por Enjambre de Partículas en Python. El enfoque sugerido puede predecir con precisión los parámetros del modelo de Drucker-Prager-Cap, como se demuestra al comparar los parámetros optimizados utilizando el método de la investigación con sus valores experimentales. Los hallazgos revelaron cuán bien el enfoque sugerido en este estudio calibró el modelo DPC, obteniendo tres parámetros: el módulo de Young, la cohesión del material y el esfuerzo de fluencia de presión hidrostática, con RMSEs respectivos de 1.95, 0.12 y 324.64 en relación con sus valores experimentales.