Numerische Schweißsimulation - Bestimmung von Temperatur, Gefüge und Eigenspannung an Schweißverbindungen aus Stahl- und Glaswerkstoffen
Numerische Schweißsimulation - Bestimmung von Temperatur, Gefüge und Eigenspannung an Schweißverbindungen aus Stahl- und Glaswerkstoffen
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数值模拟 - 温度、温度和特征测量以及斯塔尔和玻璃工况的最佳模拟
DOI：
10.25643/bauhaus-universitaet.1391
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发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
J. Hildebrand
中科院分区：
文献类型：
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作者：
J. Hildebrand
工艺流程的复杂性和对能源结构的影响是一个非常复杂的过程。近50年来，数值模型和方法的发展，使人们对温度场、结构场和特征场的模拟、分析和优化成为可能。一个在过程、制造和结构模拟中的Schweissimulation的差异产生了一个对一个方面的探索。这一发现是对现实的一种抽象和理想化的理解，它是通过对现实的回顾和反思而实现的。我们将对模型进行分析和验证。本文采用数值模拟和实验相结合的方法，对磁致伸缩材料、石英晶体、双相钢、CO_2激光器、探针、WIG材料的热场和本征场的温度场进行了数值模拟和实验研究。由于天然和天然的定向作用，这些工作和建筑物的相关性被大大削弱了，这些工作和建筑物都是由天然和天然的材料制成的。一个数值和实验的解释可以解释所有的温度场、结构和特征场的基本原理。本文介绍了一种用于温度、几何量和特征值估算的真实的有限元模拟方法，它是建立用于有限元过程能量的几何模型，以及用于热传导和辐射能量的几何模型，用于研究热传导和热机械过程中的热传导和热机械过程。
Die Komplexitat des Schweisprozesses und das Verhalten der Werkstoffe infolge des Energieeintrages erfordern eine umfassende Betrachtungsweise. Die Entwicklung von numerischen Modellen und Methoden in den letzten 50 Jahren ermoglicht die Simulation, Analyse und Optimierung von Schweisverbindungen hinsichtlich Temperatur, Gefugestruktur und Eigenspannungen. Eine Differenzierung der Schweissimulation in Prozess-, Werkstoff- und Struktursimulation gestattet eine gezielte Untersuchung von einzelnen Aspekten. Diese Unterteilung erfordert zum Teil eine starke Abstraktion und Idealisierung der Realitat durch geeignete Annahmen und Randbedingungen, die von der zu untersuchenden Fragestellung abhangen. Dadurch wird eine Kalibrierung und Verifikation der Modelle mit Versuchsergebnissen notwendig. Die in dieser Arbeit durchgefuhrten Untersuchungen beschaftigen sich mit wichtigen Fragestellungen hinsichtlich der numerischen Simulation und experimentellen Untersuchung des Temperaturfeldes sowie des Gefuge- und Eigenspannungszustandes von MAG-Schweisverfahren an den Werkstoffen Feinkornbaustahl und Duplex-Stahl, CO2-Laserstrahlschweisverfahren am Werkstoff Quarzglas, Trennprozessen von Proben, WIG-Nachbehandlungsverfahren. Hinsichtlich der Naht- und Stosarten orientierte sich die Arbeit an baupraktisch relevanten Schweisverbindungen sowie Besonderheiten, die sich aus Schweisprozessen und unterschiedlichen Werkstoffen ergeben. Eine Interpretation der numerisch und experimentell ermittelten Ergebnisse ermoglicht die Ableitung von allgemeingultigen Erkenntnissen zur Ausbildung des Temperaturfeldes, Entstehung von Gefugestrukturen und Eigenspannungen. Voraussetzungen fur eine realitatsnahe Schweissimulation zur Bestimmung von Temperatur, Gefugeanteil und Eigenspannung sind neben den Geometriemodellen geeignete numerische Modelle fur die Einkopplung der Energie aus dem Schweisprozess und fur die Abgabe der Energie durch Konvektion und Strahlung an die Umgebung, zur Beschreibung des thermischen und mechanischen Werkstoffverhaltens im Bereich von Raumtemperatur bis zur Schmelztemperatur.