Symulacja rozkładu stopnia zagęszczenia w procesie scalania materiałów drobnoziarnistych z użyciem metody elementów skończonych

W publikacji przedstawiono wyniki symulacji rozkładu gęstości materiałów drobnoziarnistych podczas scalania w matrycy zamkniętej. Porównano dwa warianty procesu formowania brykietów przebiegające w różnych warunkach tarcia zewnętrznego. Do symulacji komputerowej wykorzystano model Druckera-Pragera Cap zaimplementowany w programie obliczeniowym metodą elementów skończonych ABAQUS wersja 6.6. Model ten skalibrowano, wykorzystując wyniki badań doświadczalnych uzyskane podczas scalania w walcowej matrycy zamkniętej próbek odpadów poszlifierskich z obróbki stali. Stwierdzono, że modyfikacja warunków smarowania powierzchni wewnętrznej matrycy oddziałuje na stopień zagęszczenia materiału w brykietach. Wyniki analizy numerycznej stopnia zagęszczenia wykazały dobre dopasowanie zastosowanego modelu oraz dużą zgodność z wynikami wcześniejszych badań doświadczalnych brykietowania odpadów.

---

The results of simulation of density distribution in die powders compaction were described in this paper. There were compared two different types of briquette forming under two lubrication conditions. Analysis of powders compaction were implemented for Drucker-Prager Cap model into finite element program ABAQUS ver. 6.6. This model was calibrated from experimental work by using simple test, such as cylindrical die compaction of the sample of metal waste powders. It was shown, that modifying the lubrication conditions between powder and die wall results in opposing relative density distribution trends in briquette. The predictions of the model in terms of relative density distribution show good agreement of used model and matching with experimental results of previous research work in wastes briquetting.