Numerische Simulation des Werkstoff- und Prozeßverhaltens beim Schmelzschweißen

熔焊过程中材料和工艺行为的数值模拟

• 批准号: 5242608
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Jürgen Schmidt
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Strömungstechnik und Thermodynamik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Units
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1999-12-31 至 2003-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5242608?language=en
• 关键词: Numerische; Simulation; des; Werkstoff; und

... In der ersten Antragsphase wurde im ISAF mittels des kommerziellen FE-Codes ANSYS die Modellierung des Metallschutzgas (MSG)-Schweißens als instationäre 3D-Wärmeleitaufgabe grundlegend untersucht. Das hierbei entwickelte und experimentell verifizierte Modell bietet die Möglichkeit der Voraussage des Temperaturfeldes beim MSG-Schweißens und der Beschreibung der damit verbundenen Auswirkungen hinsichtlich der Nahtausbildung. Das erstellte Modell geht von einer idealisierten Nahtgeometrie aus, so daß der Einfluß der Oberflächenspannung, des Lichtbogendrucks und der Schutzgaszusammensetzung noch keine Berücksichtigung findet. Aufbauend auf den bisher erzielten Erkenntnissen liegt der Schwerpunkt der geplanten Untersuchungen im Rahmen dieser Antragsphase in der Modellierung des unmittelbaren Schmelzbadbereiches und dessen Wärmewirkung auf die Nahteigenschaften. Hierbei sollen der Energieeintrag und -transport im Schmelzbad bei höheren Stromstärken unter Einbeziehung des Tropfenüberganges und der signifikanten Deformation der Schmelzbadoberfläche modelliert werden. Das zu erstellende Modell soll es aufbauend auf den bisher erzielten Erkenntnissen ermöglichen, für einen vorgegebenen Werkstoff bestimmter Dicke in Abhängigkeit der Prozeßparameter die Nahteigenschaften hinsichtlich der Nahtformung und Änderungen der Gefügezusammensetzung in der wärmebeeinflußten Zone vorherzusagen. Hierbei sind auf der Basis der Versuchsergebnisse die Modellparameter anzupassen und die Grenzen der Modellanwendbarkeit bezüglich zulässiger Prozeßparameter zu ermitteln.

...在第一次部署中，ISAF使用了商用有限元程序ANSYS对金属冶炼气体（MSG）-Schweißens进行建模，并安装了3D-Wärchenitaufgabe grundlegend。Das hierbei entwickelte and experimentell verfizierte Modell bietet die Möglichkeit der Voraussage des Temperaturfeldes beim MSG-Schweißens und der Beschreibung der damit verbundenen Auswirkungen hinsichtlich der Nahtausbildung。这一模型是从一个理想化的Nahtgeometrie出发的，因此，对Oberflächenspannung、Lichtbogendrucks和Schutzgaszusammensetzung的影响不大。Aufbauend auf den bisher erzielten Erkenntnissen liegt der Schwerpunkt der geplanten Untersuchungen im Rahmen dieser Antragphase in der Modellierung des unmittelbaren Schmelzbadbereiches and dessen Wärmewirkung auf die Nahteigenschaften。在Schmelzbad bei höheren Stromstärken unter Einbeziehung des Tropfenüberganges und der signifikanten Deformation der Schmelzbadoberfläche modelliert韦尔登. Das zu erstelling Modell soll es aufbauend auf den bisher erzielten Erkenntnissen ermöglichen，für einen vorgebenen Werkstoff bestimmter迪凯in Abhängigkeit der Prozeßparameters die Nahteigenschaften hinsichtlich der Nahtformung und Änderungen der Gefügezusammensetzung in der wärmebeeeeinflußten Zone vorherzusagen.这是验证模型参数的基础，也是验证过程参数的基础。