Experimental study of strain fields during shearing of medium and high-strength steel sheet

There is a shortage of experimentally determined strains during sheet metal shearing. These kinds of data are a requisite to validate shearing models and to simulate the shearing process. In this work, strain fields were continuously measured during shearing of a medium and a high strength steel sheet, using digital image correlation. Preliminary studies based on finite element simulations, suggested that the effective surface strains are a good approximation of the bulk strains below the surface. The experiments were performed in a symmetric set-up with large stiffness and stable tool clearances, using various combinations of tool clearance and clamping configuration. Due to large deformations, strains were measured from images captured in a series of steps from shearing start to final fracture. Both the Cauchy and Hencky strain measures were considered, but the difference between these were found negligible with the number of increments used (about 20 to 50). Force-displacement curves were also determined for the various experimental conditions. The measured strain fields displayed a thin band of large strain between the tool edges. Shearing with two clamps resulted in a symmetric strain band whereas there was an extended area with large strains around the tool at the unclamped side when shearing with one clamp. Furthermore, one or two cracks were visible on most of the samples close to the tool edges well before final fracture. The fracture strain was larger for the medium strength material compared with the high-strength material and increased with increasing clearance.

Solvärmesystem för hög täckningsgrad - Load adapted concentrating collectors for high solar fractions

Dagens kombisolvärmesystem för enfamiljshus har i storleksordningen 10 m2 solfångare och kan täcka i runda tal 10 ? 30 % av det årliga värmebehovet. Ökar man solfångarytan för att öka solvärmetäckningsgraden uppstår det vanligtvis en överproduktion av värme sommartid viket kan orsaka problem i form av termisk utmattning av material, att material förstörs eller att säkerhetsventiler utlöses med driftsstopp som följd. Vidare förkortas glykolens livslängd radikalt och detta kan ge följdskador såsom korrosion, beläggningar i rören och t o m igensättning av systemet. Ett sätt att undvika problemen med överhettning i solvärmesystem med hög täckningsgrad är att använda lastanpassade solfångare. Med detta menas solfångare som har en verkningsgrad som är beroende av solhöjden och varierar över året. Verkningsgraden är hög när värmelasten är hög (vanligtvis sen höst, vinter och tidig vår) medan verkningsgraden är låg då värmelasten är låg (vanligtvis sen vår, sommar och tidig höst). I denna rapport visas att det är möjligt att bygga lastanpassade solfångarsystem med hög täckningsgrad för enfamiljshus med solfångarytor som täcker hela villatak (>= 40 m2), utan att den termiska påfrestningen på systemet blir större än för vanliga solvärmesystem med 10 m2 plana solfångare. Detta kan göras med samma systemkomponenter som finns i system med plana solfångare. De lastanpassade solfångarna levererar ungefär samma energimängd per m2 som plana solfångare, men de bör kunna bli billigare, på grund av lägre materialkostnad. Det finns även en potential att konstruera lastanpassade solvärmesystem med begränsad stagnationstemperatur, vilket kan möjliggöra användandet av billigare material. En och samma solfångartyp är lämplig för såväl stora som små system och för olika takvinklar. I rapporten redovisas optimerade solfångargeometrier för lastanpassade solvärmesystem, geometrier och optiska egenskaper för praktiskt möjliga solfångare samt beräkningar av förväntat årsutbyte, stagnationstemperaturer, stagnationstider och kostnader. Testresultat för två prototyper av lastanpassade solfångare presenteras. Optimeringsalgoritmer för design av optiken för lastanpassade solfångare i system samt ett ray-tracingverktyg och snabba men ändå tillräckligt noggranna simuleringsverktyg har utvecklats.

Tribological Testing of Some Potential PVD and CVD Coatings for Steel Wire Drawing Dies

Cemented carbide is today the most frequently used drawing die material in steel wire drawing applications. This is mainly due to the possibility to obtain a broad combination of hardness and toughness thus meeting the requirements concerning strength, crack resistance and wear resistance set by the wire drawing process. However, the increasing cost of cemented carbide in combination with the possibility to increase the wear resistance of steel through the deposition of wear resistant CVD and PVD coatings have enhanced the interest to replace cemented carbide drawing dies with CVD and PVD coated steel wire drawing dies. In the present study, the possibility to replace cemented carbide wire drawing dies with CVD and PVD coated steel drawing dies have been investigated by tribological characterisation, i.e. pin-on-disc and scratch testing, in combination with post-test observations of the tribo surfaces using scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy and 3D surface profilometry. Based on the results obtained, CVD and PVD coatings aimed to provide improved tribological performance of steel wire drawing dies should display a smooth surface topography, a high wear resistance, a high fracture toughness (i.e. a high cracking and chipping resistance) and intrinsic low friction properties in contact with the wire material. Also, the steel substrate used must display a sufficient load carrying capacity and resistance to thermal softening. Of the CVD and PVD coatings evaluated in the tribological tests, a CVD TiC and a PVD CrC/C coating displayed the most promising results.