Wyniki 1-8 spośród 8 dla zapytania: authorDesc:"WIESŁAWA PIEKARSKA"

Pole temperatury i przemiany fazowe w elementach spawanych metodą hybrydową laser-łuk elektryczny

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono numeryczną analizę pola temperatury i przemian fazowych elementów płaskich spawanych metodą hybrydową laser-łuk elektryczny. Pole temperatury otrzymano z rozwiązania równania przewodnictwa ciepła z wewnętrznymi źródłami ciepła. Przyjęto gaussowski model rozkład mocy wiązki laserowej i model Goldaka do opisu rozkładu mocy łuku elektrycznego. W algorytmie uwzględniono ciep[...]

Wpływ wstępnego podgrzewania na stan naprężenia złącza spawanego laserowo

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono analizę pola temperatury, przemian fazowych i naprężeń w elementach płaskich spawanych laserowo ze wstępnym podgrzewaniem. Pole temperatury otrzymano z rozwiązania równania przewodnictwa ciepła z członem konwekcyjnym metodą funkcji Greena. Przyjęto dwa źródła laserowe: podgrzewające i spawające. Ułamki objętościowe powstałych faz wyznaczono z modelu JMA i modelu Koistine[...]

Prognozowanie numeryczne składu fazowego SWC w elementach spawanych źródłem hybrydowym

Czytaj za darmo! »

Technologia spawania hybrydowym źródłem ciepła laser-łuk elektryczny jest nowoczesną metodą spawania, która jest intensywnie badana zarówno eksperymentalnie, jak również na drodze symulacji numerycznych [1÷3]. Metoda ta łączy popularną i powszechnie znaną metodę spawania łukiem elektrycznym i spawanie wiązką laserową [1]. Wykorzystanie dwóch źródeł ciepła zapewnia dobrą jakość spoiny i dobre własności eksploatacyjne połączenia spawanego [2]. W porównaniu ze spawaniem pojedynczą wiązką laserową zastosowanie dwóch źródeł ciepła: wiązki laserowej i łuku elektrycznego współpracujących w jednym procesie spawania znacznie ogranicza udział struktur hartowniczych w stalach spawanych [4]. Istotnym problemem spawania hybrydowym źródłem ciepła jest dobór właściwych parametrów technologicznych procesu zapewniających wykonanie spoin o pożądanym kształcie i szerokości spoiny, a także o jak najlepszej jakości spawanego złącza. Zarówno wzajemne usytuowanie źródeł ciepła, jak również rozkłady mocy tych źródeł w spawanym materiale istotnie wpływają na ruch przetopionego metalu oraz transport masy i przepływ ciepła. Uwzględnienie ruchu ciekłej stali w jeziorku spawalniczym pozwala na analizę dotychczas pomijanych zjawisk cieplnych towarzyszących procesom spawania i istotnie wpływa na pole temperatury w złączu, a w konsekwencji na oszacowaną numerycznie geometrię i skład strukturalny spoiny i strefy wpływu ciepła. Temperatura i przemiany fazowe są powodem powstawania odkształceń izotropowych w elementach spawanych, które generują naprężenia spawalnicze [5, 6]. Ważnym etapem modelowania procesu spawania jest określenie kinetyki przemian fazowych w odniesieniu do badanej stali, ponieważ znajomość niejednorodności strukturalnej połączenia spawanego wywołanego spawaniem jest istotna przy projektowaniu konstrukcji. W pracy przedstawiono prognozowanie numeryczne składu fazowego w doczołowym połączeniu spawanym źródłem hybrydowym laser-łuk elektryczny[...]

Numeryczne prognozowanie składu fazowego stali o podwyższonej wytrzymałości w procesach spawania wiązką laserową i techniką hybrydową laser-łuk elektryczny


  Praca dotyczy modelowania numerycznego zjawisk cieplnych i przemian fazowych w stanie stałym w procesach spawania doczołowego stali o podwyższonej wytrzymałości wiązką laserową i techniką hybrydową laser-łuk elektryczny. Sprzężone zjawiska cieplne opisano równa- niami zachowania masy, momentu i zachowania energii. W algorytmie uwzględniono ciepła związane ze zmianą stanu skupienia materiału i ciepła przemian fazowych w stanie stałym. Kinetykę przemian fazowych w stanie stałym oraz ułamki objętościowe powstających faz dla przemian dyfuzyjnych oparto na równaniach Johnsona-Mehla-Avramiego (JMA), a dla przemiany martenzytycznej na równaniach Koistine- na-Marburgera (KM). W modelowaniu przemian nagrzewania wykorzystano wykres ciągłego nagrzewania (CTPcA), natomiast w modelowa- niu przemian chłodzenia wykorzystano spawalniczy wykres przemian austenitu (CTPc-S) spawanej stali. Przeanalizowano wpływ techniki spawania na kształt i wielkość spoiny oraz wielkość strefy wpływu ciepła. This paper concerns numerical modelling of thermal phenomena and phase transformations in solid state during butt welding of high strength steel by laser beam and laser-arc hybrid techniques. Coupled thermal phenomena were described by continuum, momentum and energy conservation equations. Latent heats associated with materials state changes and phase transformations in solid state were taken into account in the solution algorithms. The kinetics of phase transformations in solid state and volumetric fractions of arising phases were obtained on the basis of Johnson-Mehl-Avrami (JMA) equation for diffusive transformations and Koistinen-Marburger (KM) equation for martensite transformation. Continuous heating transformation (CHT) diagram was used in modelling of phase transformations during heat- heating, whereas in modelling of phase transformations during cooling-continuous cooling transformation diagram (CCT). The influence of used welding method on the shape and size of [...]

Wykorzystanie pakietu Abaqus do symulacji numerycznej zjawisk cieplnych w procesie spawania wiązką laserową


  Praca przedstawia wyniki analizy numerycznej zjawisk cieplnych towarzyszących procesowi spawania laserowego. Pole temperatury generowane ruchomym źródłem ciepła otrzymano z numerycznego rozwiązania równania zachowania energii z prawem Fouriera metodą elementów skończonych. Do obliczeń zastosowano moduł Abaqus/Standard. W modelowaniu rozkładu mocy objętościowych źródeł ciepła wykorzystano procedurę DFLUX, gdzie źródło wiązki laserowej opisano rozkładem gaussowskim z liniowym spadkiem gęstości mocy w kierunku penetracji materiału. W obliczeniach uwzględniono zmienne z temperaturą własności termofizyczne oraz ciepła przemian ciało stałe - ciecz i ciecz - gaz. Przedstawiono wyniki symulacji numerycznych pola temperatury w złączu doczołowym i teowym. Oszacowano kształt i wielkość poszczególnych stref złączy spawanych. This paper presents the results of numerical analysis of thermal phenomena accompanying laser welding process. Temperature fi eld gener- field generated by movable heat source was obtained by the numerical solution of energy conservation equation with Fourier law in finite element method. Abaqus/Standard module was used in calculations. DFLUX subroutine was used during modelling of volumetric heat sources power distribution, in which laser beam heat source was described by Gaussian distribution with assumed linear decrease of power intensity in direction of material penetration. Temperature dependent thermo-physical parameters and latent heats of solid-liquid and liquid-gas transformations were taken into account in calculations. The results of numerical simulations of temperature field in butt-joints and T-joints are presented. The shape and size of each characteristic zone of the joint is estimated. Słowa kluczowe: spawanie laserowe, zjawiska cieplne, modelowanie numeryczne, pole temperatury, analiza MES Key words: laser welding, thermal phenomena, mathemat[...]

Symulacje numeryczne i badania doświadczalne deformacji spawanego laserowo połączenia teowego typu I-core DOI:


  Praca dotyczy prognozowania numerycznego i pomiarów rzeczywistych odkształceń spawalniczych w spawanych laserowo innowacyjnych połączeniach teowych typu I-core, wykonanych ze stali S355. Analizę numeryczną zjawisk cieplnych i mechanicznych przeprowadzono za pomocą pakietu oprogramowania inżynierskiego Abaqus FEA. W algorytmie numerycznym zastosowano dodatkowe, autorskie procedury numeryczne służące do modelowania złożonych zjawisk cieplno-mechanicznych procesu spawania, takich jak: ruch źródła ciepła spawającego, rozkład mocy źródła ciepła wiązki laserowej oraz kinetyki przemian fazowych stali w stanie stałym. W obliczeniach numerycznych uwzględniono zmienne z temperaturą własności termomechaniczne spawanej stali. Wykonano badania doświadczalne struktury złącza i deformacji złączy spawanych. Przedstawiono porównanie obliczonych rozkładów temperatury i deformacji spawalniczych z wynikami eksperymentu. This paper contains numerical prediction and measurements of real welding deformations in laser welded innovative T-joints I-core type, made of 355 steel. Numerical analysis of thermal and mechanical phenomena is performed in Abaqus FEA engineering software. In the numerical algorithm additional author’s numerical procedures are used for modelling of coupled thermomechanical phenomena in welding process, such as: the motion of welding source, the distribution of laser beam heat source power and the kinetics of phase transformation in solid state. Changing with temperature thermomechanical properties of welded steel are taken into account in numerical calculations. Experimental measurements of welded joints structure composition and welding deformations are performed in this study. Presented results include calculated temperature distribution and welding deformations compared with experimental results. Słowa klucze: Spawanie laserowe, połączenie teowe, modelowanie numeryczne, zjawiska cieplne, przemiany fazowe, odkształcenia spawalnicze Ke[...]

Analiza numeryczna wpływu wybranych parametrów spawania na stan naprężenia i deformacje w połączeniu zakładkowym spawanym laserowo DOI:10.15199/24.2018.1.7


  Wprowadzenie. Technologia spawania wiązką promieniowania laserowego jest szeroko stosowana w produkcji innowacyjnych konstrukcji spawanych [1, 2]. Główną zaletą stosowania technik laserowych jest zwiększenie efektywności procesu spawania oraz możliwość automatyzacji i robotyzacji procesu [1, 3]. Spawanie wiązką laserową jest złożonym procesem, któremu towarzyszą sprzężone zjawiska cieplno-mechaniczne występujące w szerokim zakresie temperatury [2]. Istotnym elementem procesu spawania są deformacje spawalnicze, które powstają nieuchronnie w spawanych elementach. Wielkość powstałej deformacji w głównej mierze zależy od ilości ciepła wprowadzanego do materiału podczas spawania [1, 4]. Zastosowanie laserowego źródła ciepła, ze względu na znacznie mniejszą strefę nagrzanego materiału w p orównaniu ze strefą powstałą podczas spawania klasycznymi metodami, znacząco zmniejsza możliwość generowania odkształceń spawalniczych [5-7]. Dostępność nowoczesnych typów laserów technologicznych o różnych mocach oraz specjalistycznych głowic laserowych do spawania stwarzają możliwości konfigurowania i budowy zaawansowanych stanowisk [3]. Połączeniem laserowym stosowanym w wielu gałęziach przemysłu, między innymi w przemyśle motoryzacyjnym oraz przemyśle lotniczym jest połączenie zakładkowe [8, 9]. Placówki badawcze oraz biura projektowe coraz częściej wykorzystują metody numeryczne do wstępnej oceny poprawności projektowanych konstrukcji [4, 10]. Dokładne odwzorowanie modelu rzeczywistego w p rogramie obliczeniowym oraz przyjęcie odpowiednich modeli matematycznych i numerycznych ma istotny wpływ na jakość i wiarygodność otrzymanych wyników analizy. Ważnym etapem modelowania numerycznego procesów cieplnych jest właściwy dobór odpowiednich parametrów procesu [1, 2, 10]. W pracy przeprowadzono prognozowanie numeryczne stanu naprężenia i deformacji w spawanym laserowo połączeniu zakładkowym wykonanym ze stali austenitycznej X5CrNi18-10. Oblicz[...]

 Strona 1