Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

TECHNIKI INFORMATYCZNE W ODLEWNICTWIE Janusz LELITO Faculty of Foundry Engineering, Department of Foundry Processes Engineering, AGH University of Science.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "TECHNIKI INFORMATYCZNE W ODLEWNICTWIE Janusz LELITO Faculty of Foundry Engineering, Department of Foundry Processes Engineering, AGH University of Science."— Zapis prezentacji:

1 TECHNIKI INFORMATYCZNE W ODLEWNICTWIE Janusz LELITO Faculty of Foundry Engineering, Department of Foundry Processes Engineering, AGH University of Science and Technology, Krakow

2 I KLIENTCAD CAECAM Dane 2D/3D Rysunki 2D Narzucone metody kontroli jakości Specyfikacja warunków odbioru Rysunki (goemetria numeryczna 3D) Obliczenia technologiczne Obliczenia ciężaru Definicje parametrów użytkowych Symulacja procesów: Wypełniania Krzepnięcia Powstawania naprężeń Obróbki cieplnej Obliczenia symulacyjne wytrzymałościowe Wykonanie modeli Kontrola wymiarowa i skanowanie Obróbka mechaniczna Spawanie Obróbka wykańczająca I – interfacey geometrii CAD

3 Modele krystalizacji 1.Model makro 2.Model mikro-makro

4 Modele krystalizacji, model makro

5 Matematyczny opis krzepnięcia i stygnięcia odlewu Równanie Fouriera – Kirchhoffa: - ciepło właściwe; - gęstość; - współczynnik przewodzenia ciepła; - utajone ciepło krystalizacji; Prawo Fouriera q(X, Y, Z, ) = -λ gradT(X, Y, Z, ) u – wektor prędkości ruchu medium, ms -1

6 Model makro Korzystając z definicji ułamka fazy zakrzepłej wynika, że dla T=T L to f S =0, zaś dla T=T S to f S =1, zatem: W modelu makro wydzielanie się ciepła krystalizacji uwzględnia się jednym ze sposobów: zastąpienie ciepła właściwego zastępczą pojemnością cieplną. Ułamek fazy zakrzepłej f S jest funkcją temperatury (f S = f(T)), wówczas:

7 Model makro zastępcza pojemność cieplna lub TSTS TLTL T 0 cScS cLcL c zamiana ciepła krystalizacji na tak zwany zapas temperatury. Powyższe warunki zakładają powiązanie kinetyki wydzielania się ciepła z temperaturą. Dla przypadku opisanego równaniem pierwszym przyjęta jest stała wartość efektywnego ciepła właściwego, a dla przypadku drugiego funkcja ta jest zależna od wykresu równowagi. Warunek zapasu temperatury dotyczy wyłącznie przypadku, w którym przemiana zachodzi w stałej temperaturze, jak ma to miejsce w przypadku reakcji eutektycznej.

8 Model makro zapas temperatury, opis na przykładzie Załóżmy, że temperatura krzepnięcia wynosi T kr =100K, a zapas temperatury =20K. W chwili f wszystkie węzły obszaru były w fazie ciekłej: TfTf T f+1 f+1 Otrzymano następujące pole temperatury dla = f+1 : Skorygowany rozkład temperatury i aktualne zapasy temperatury: T f+1 f+1 Metal Forma Przypadek 1-W

9 Modele krystalizacji, model makro (analityczny model Stefana-Neumanna)

10 Matematyczny opis modelu Stefana- Neumanna a) Warunki początkowe: b) Warunki brzegowe: Warunki graniczne: T T zal Metal ciekły d T kr T pow T 1x a 1 a1a1 x1x1 x 1 x0

11 Analityczne rozwiązanie modelu Stefana - Neumanna Zakłada się, że niestacjonarne pole temperatury w podobszarach układu opisane jest funkcjami Gaussa Zakrzepła część odlewu: Ciekła część odlewu: Wyliczenie stałych: A 1 i A 2 Zakrzepła część odlewu: Ciekła część odlewu:

12 Analityczne rozwiązanie modelu Stefana - Neumanna Wyliczenie stałych: B 1 i B 2 Zakrzepła część odlewu: Ciekła część odlewu:

13 Analityczne rozwiązanie modelu Stefana - Neumanna Zakrzepła część odlewu: Ciekła część odlewu: Zastosowanie modelu Stefana – Neumanna: a)Do obliczeń płyt nieograniczonych; b)Metali krzepnących w stałej temperaturze; c)Dla warunków chłodzenia odlewu zapewniających stałość temperatury jego powierzchni.

14 MODEL MAKRO Podsumowanie Krzywe stygnięcia kompozytu uzyskana w wyniku przeprowadzonych obliczeń dla modelu makro Krzywe stygnięcia kompozytu uzyskana w wyniku przeprowadzonego pomiaru temperatury termoelementem W modelu makro przyjęcie założenia zależności kinetyki wydzielania się ciepła krystalizacji od temperatury bądź wprost od układu równowagowego powoduje otrzymanie krzywej stygnięcia, na której niewidoczna jest rekalescencja. Dlatego, niemożliwe staje się określenie czasu trwania procesu zarodkowania oraz szybkości zarodkowania. Brak tych informacji uniemożliwia określenie zróżnicowania mikrostruktury na przekroju odlewu.

15 Modele krystalizacji, model mikro-makro

16 Matematyczny opis krzepnięcia i stygnięcia odlewu – Model mikro Równanie Fouriera – Kirchhoffa: - ciepło właściwe; - gęstość; - współczynnik przewodzenia ciepła; - utajone ciepło krystalizacji; u – wektor prędkości ruchu medium; ms -1 dla: c V – ciepło właściwe;

17 Matematyczny opis krzepnięcia i stygnięcia odlewu – Model mikro G G

18 ? Kołmogorow-Johnson-Mehl-Avrami: Zarodkowanie natychmiastowe : N V =constant, R= f ( ) Zarodkowanie ciągłe: N V i R = f ( ) ? ??

19 Matematyczny opis krzepnięcia i stygnięcia odlewu – Model mikro Objętościowa gęstość ziaren: Model Oldfielda: Model Greera i Frasia:

20 Matematyczny opis krzepnięcia i stygnięcia odlewu – Model mikro

21

22 Matematyczny opis krzepnięcia i stygnięcia odlewu – Model mikro. Szybkość przyrostu promienia dla ziarna: dla cieczy:

23 Matematyczny opis krzepnięcia i stygnięcia odlewu – Model mikro. Szybkość przyrostu promienia dla ziarna: dla cieczy: Bilans masy:

24 Matematyczny opis krzepnięcia i stygnięcia odlewu – Model mikro

25 MAGMASoft – przykładowe oprogramowanie inżynierskie (komercyjne) wykorzystujące w większym bądź mniejszym stopniu powyższe modele

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46


Pobierz ppt "TECHNIKI INFORMATYCZNE W ODLEWNICTWIE Janusz LELITO Faculty of Foundry Engineering, Department of Foundry Processes Engineering, AGH University of Science."

Podobne prezentacje


Reklamy Google