Beschreibung komplexer Vorgänge im Lichtbogen durch die Kopplung von inverser und direkter Modellierung

通过逆向和直接建模的耦合描述电弧中的复杂过程

• 批准号: 88798624
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Uwe Füssel
• 金额: --
• 依托单位: Fachhochschule Lausitz (aufgelöst)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2007-12-31 至 2012-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/88798624?language=en
• 关键词: Beschreibung; komplexer; Vorg; nge; im

Die Erweiterung des Anwendungsbereichs von MSG-Verfahren auf den Dünnblechbereich und das Fügen wärmeempfindlicher Werkstoffe und Werkstoffkombinationen ist nur mit „kalten", kurzschlussbehafteten Prozessen möglich. Diese Prozesse können mit herkömmlichen Methoden der Lichtbogendiagnostik und -Simulation nur unzureichend beschrieben und modelliert werden, da sie nicht rotationssymmetrisch sind und nicht periodisch verlaufen bzw. die Lichtbogenlänge von den Schmelzbad- und Tropfenschwingungen bestimmt wird. Außerdem kommt es zur Durchdringung der Fallgebiete. Im Rahmen dieses Vorhabens wird erstmals ein neuer Weg zur Beschreibung und Modellierung dieser Prozesse beschritten. Inverse und direkte Modellierung (Simulation) werden so kombiniert, dass die bekannten Schwachstellen der einen Methode durch die Vorteile der anderen kompensiert werden und so eine neue Qualität in der Aussagefähigkeit der Modellierung erreicht wird. Bei der inversen Modellierung werden Differentialgleichungen, die das Systemverhalten quantitativ hinreichend genau, aber in einer formalen abstrakten mathematischen Form beschreiben, direkt aus den Zeitreihen- und Bildinformationen des Prozesses hergeleitet. Zur Anwendung kommen Verfahren der Rekonstruktionen nichtlinearer Gleichungen sowie Methoden der digitalen Bildverarbeitung und Mustererkennung. Die formalen Modellgleichungen werden auf der Basis einer umfangreichen spezifizierten explorativen Datenanalyse gewonnen. Diese abstrakten Differenzialgleichungen und Muster werden mittels Direktmodellbildung und Simulation physikalisch interpretiert. Hierzu werden MHD-Lichtbogenmodelle und VoF-Modelle des Werkstoffübergangs angewendet. Die aus der inversen Modellierung erkannten Muster dienen als Randbedingungen für die direkte Modellierung. Durch die Vorgabe der Randflächendynamik und die räumlichen Verteilungen kann die physikalische Komplexität der Modelle für die Simulationsrechnungen erheblich verringert werden. Dennoch gewährleisten die Modelle eine höhere Anpassung der Simulation an die Realität. Durch den Vergleich der aus der inversen Modellierung formal bestimmten Gleichungen, Verteilungen und Verhaltensmuster mit den Ergebnissen der direkten Modellbildung werden ihnen die entsprechenden physikalischen Effekte und Prozesszustände zugeordnet. Aus den dann auch von ihrer physikalischen Bedeutung her verstandenen Modellgleichungen lassen sich die Anforderungen an eine prozesstaugliche Sensorik ableiten, neue Regelungsstrategien entwickeln sowie substantielle Fortschritte im Verständnis der MSG-Prozesse erzielen.

MSG-Verfahren 的 Anwendungsbereichs von Dünnblechbereich 和 das Fügen wärmeempfindlicher Werkstoffe 和 Werkstoffkombinationen ist nur mit “kalten”, kurzschlussbehafteten Prozessen möglich。该过程涉及一种常见的诊断方法和模拟方法，可用于描述和建模，即不旋转、不对称、不周期性。施梅尔茨巴德和特罗普芬施温根 (Tropfenschwingungen) 的照明效果最佳。 Außerdem kommt es zur Durchdringung der Fallgebiete。我在 Rahmen 中对最初的 Vorhabens 进行了设计和建模。逆向和直接建模（模拟）是一种组合方法，它是一种方法，可以在整个模型设计过程中实现新的质量。反之，微分模型是一种定量的系统管理方法，它以一种形式抽象的数学形式来描述，直接影响到时代和数据信息。以下是关于数字化设计和组装的方法的建议。形式模型是基于探索性数据分析基础的。抽象差分和集合直接模型教学和模拟物理解释。 Hierzu werden MHD-Lichtbogenmodelle 和 VoF-Modelle des Werkstoffübergangs angewendet。逆向模型设计将直接模型设计为 Randbedingungen。兰德弗莱彻动力学的动态和运行过程可以是模拟研究的物理复杂性。 Dennoch gewährleisten die modelle eine höhere Anpassung der 模拟和 die Realität。逆模型的构建是为了直接模型构建而进行的，它是对物理效果和过程的研究。在此基础上，我们将其所了解的模型与传感器技术相结合，并在 MSG-Prozesse erzielen 的 Verständnis 中对 Fortschritte 进行新的管理策略。