The effect of tube length on magnetic pressure in tube electromagnetic bulging

Li, Chunfeng; Zhao, Zenghui; Li, Jianhui; Zhong, Li

doi:10.1016/j.jmatprotec.2004.08.017

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“…Un flag infini est défini sur l'extérieur de l'air lointain: cette condition permet de représenter les lignes magnétiques qui sortiraient du domaine discrétisé. Différentes observations ont été faites à partir de ce modèle : -La pression magnétique diminue rapidement depuis l'extérieur du tube jusqu'à l'intérieur de celui-ci, ce qui est en accord avec le principe de l'effet Kelvin [Li et al 2002] (figure 1.20(a)) : -L'influence de la longueur du tube sur la pression magnétique : un tube de longueur petite par rapport à la longueur de la bobine aura une pression magnétique un peu plus grande au milieu de celui-ci qu'un tube plus long; de plus, la pression magnétique est beaucoup plus forte sur les extrémités du tube ; cela est important pour le soudage, car on peut jouer sur ce paramètre pour positionner le tube dans la bobine [Li et al 2005] (figure 1.20(b)) ; -Le déplacement du tube en fonction du temps : pour un tube de longueur aussi grande que la bobine le déplacement au centre est, plus important que sur les bords, il se fait selon une vitesse variable en fonction du temps du fait de la décharge sinusoïdale [Correia et al 2008, Siddiqui 2009] se distinguent dans le domaine. Se basant sur les travaux de Takatsu et al [Takatsu et al 1988] qui ont simulé ce procédé par calcul en différences finies, Correia et Siddiqui ont effectué la simulation magnétique par calcul en différences finies et couplé séquentiellement ce calcul au logiciel ABAQUS/Rxplicit pour un calcul mécanique par éléments finis.…”

Section: Etudes Numériques Sur Le Formage Par Impulsion Magnétiqueunclassified

“…1.20 --Résultats numériques du procédé de formage : a) Evolution de la pression dans l'épaisseur [Li et al 2002] , h) Influence de la longueur du tube. [Li et al 2005] , c) Déplacement du tube [Haiping et al 2009| , d) La figure 1.23 montre que plus le pas de temps diminue et plus la différence de forces entre le calcul faible (non-couplé) et le calcul séquentiel (couplé) s'accentue. C'est ce qui était attendu étant donné que la dynamique de l'approche séquentielle se rapproche de la réalité.…”

Section: Etude Des Paramètres De Formageunclassified

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Étude numérique du soudage par impulsion magnétique /

Guglielmetti¹

2012

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Cette thèse traite de la simulation numérique du processus de soudage par impulsion magné-tique. Le but est de pouvoir prédire la soudabilité d'un essai. Une première partie permet de se familiariser avec le procédé et une recherche bibliographique est présentée. Le soudage par explosion sert de comparatif pour dégager les critères de soudabilité, tandis que les études numériques sur le formage par impulsion magnétique permettent une première approche de la modélisation par le couplage séquentiel. La seconde section traite de la simulation électromagnétique dans ANSYS, simulation qui part d'un courant imposé dans une bobine pour arriver au calcul des forces de Lorentz qui vont propulser le tube extérieur sur le tube intérieur, tout deux placés de façon concentrique dans la bobine. Le modèle développé est vérifié et une étude de sensibilité des paramètres matériau et de dispositif est menée. Dans la troisième partie le modèle mécanique est développé dans ABAQUS/Explicit et les différentes opportunités de couplage ainsi que les nombreuses difficultés présentées. Par un couplage séquentiel, un outil de simulation du formage a été codé et par couplage séquentiello-faible, l'outil de simulation du soudage. Enfin une dernière partie permet d'exploiter l'outil numérique pour optimiser les essais ; l'analyse est faite selon 3 critères : vitesse d'impact, vitesse de collision et angle d'impact. Dans un premier temps, une étude de sensibilité rend compte des tendances des influences des divers paramètres ; ensuite un cas concret fictif est pris et une méthode est mise en place pour optimiser les paramètres que l'utilisateur choisira afin de parvenie au meilleur cordon de soudure. Magnetic Pulse Welding numerical study SummaryThis thesis deals with numerical simulation of magnetic pulse welding. The goal is to be able to predict if welding will occur or not. In a first part, one gains knowledge with the process and a state of art is presented. Explosive welding is used for comparison to bring out the welding criteria while numerical study on magnetic pulse forming gives a first approach of modeling with a sequential coupling. The second section deals with electromagnetic modeling with ANSYS. This simulation starts with an imposed current in a coil and ends with the computation of the Lorentz force that will propel the exterior tube on the interior one. Both tubes are collinearly put in the coil. The developed model is validated and a sensibility study of the material and device is made. In a third part, the mechanical model is developed with ABAQUS/Explicit and the various opportunities and numerous difficulties presented. A tool for simulation of the forming with sequential coupling and a tool for simulation of the welding with sequentiallo-weak coupling is proposed. Finally, in the last part, the numerical tool is used to optimize test. Analysis is done by 3 criteria : impact speed, collision speed and collision angle. First, the trend of the parameters influence is examined. Then, an imaginary concreted example is used ...

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Section: Etudes Numériques Sur Le Formage Par Impulsion Magnétiqueunclassified

Section: Etude Des Paramètres De Formageunclassified

Étude numérique du soudage par impulsion magnétique /

Guglielmetti¹

2012

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“…Numerous numerical research works are carried out on the EMF issues through the aforementioned coupling strategies. 15 , 16 , 17 It has been proposed that the coupling simulation provides higher accuracy than the uncoupling simulation, especially in the large-deformation scenarios. However, the high time-consumption of coupling simulations hinders their application in large-scale EMF engineering.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

High-efficiency computation for electromagnetic forming process: An explicit-implicit GPU approach

Pei,

Tang,

et al. 2024

iScience

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“…By employing the FEM, Rajak et al [17] analyzed the crimping of an aluminum terminal with a cable using an electromagnetic joining process. Li et al [18] reported the distribution of magnetic pressure on different tube lengths during the bulging process by developing and experimentally verifying an FE model. Psyk et al [20] explained several benefits of EMF such as creating typical geometries that are not possible by the conventional methods of deformation.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effect of thickness and energy on electromagnetic compression of AA6061 tube

Shrivastava

Telang

Jha

et al. 2020

J Braz. Soc. Mech. Sci. Eng.

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Electromagnetic forming (EMF) has many applications in the automobile, structural, and other related areas due to its advantages such as reduced springback, wrinkling, and enhanced formability of deformed parts. Deformation of the workpiece depends on various process parameters such as applied energy level; system parameters such as inductance, capacitance, and resistance; and workpiece geometry such as thickness, and shape. These parameters control the current pulse, magnetic field, and Lorentz force. In the present study, effects of workpiece thickness, applied energy level, and process parameters on the deformation behavior of an AA6061 Al tube were studied. An attempt was also made to correlate discharge energy and process parameters with tube deformation. Finite-element (FE) analysis was performed to validate the experimental results. Various parameters such as the Lorentz force, magnetic field, and current density across the workpiece (tube), which cannot be measured experimentally, were numerically computed and correlated with the resulting nature of tube deformation. Aluminum alloy (AA) 6061 tubes with wall thicknesses of 1, 1.7, and 2.4 mm were deformed using a 4-turn bitter copper coil connected to a 40 kJ capacitor bank. In the present case, the intermediate wall thickness of the workpiece showed a higher efficiency for deformation. Moreover, reasonably good agreement was observed between the experimental and FEsimulated results.

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The effect of tube length on magnetic pressure in tube electromagnetic bulging

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