Application of identification methods in solidification process modelling

• Autorzy: Mendakiewicz J.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie metod identyfikacji w modelowaniu procesu krzepnięcia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper the identification problems connected with the estimation of cast iron and mould thermophysical parameters are discussed. The additional information necessary to solve the problem results from a knowledge of cooling (heating) curves at the set of points from casting (mould) domain. The course of cooling (heating) curves results from the temperature measurements done in the real conditions of technological process, but on the present stage of research the numerical solution of direct problem plays a role of measured temperatures. The identification algorithm basing on the gradient methods is used to estimate the parameters of casting-mould system (a case of simultaneous estimation of bigger number of parameters is also considered). On the stage of numerical realization the FDM is used (2D task). In the final part of the paper the examples of computations are shown.

PL

W pracy przedstawiono problemy identyfikacji związane z estymacją parametrów odlewu żeliwnego i masy formierskiej. Dodatkową informacją niezbędną do rozwiązywania tego typu zadań jest znajomość krzywych stygnięcia (nagrzewania) w zbiorze punktów odlewu/formy. Krzywe stygnięcia (nagrzewania) można otrzymać na podstawie pomiarów wykonanych w rzeczywistych warunkach przebiegu procesu. Na obecnym etapie badań krzywe te uzyskiwano poprzez rozwiązanie zadania bezpośredniego dla zadanych wartości parametrów procesu. Algorytmy identyfikacji bazujące na metodach gradientowych zastosowano do estymacji parametrów występujących w układzie odlew-forma. W końcowej części artykułu pokazano przykłady obliczeń.

Słowa kluczowe

EN

application of information technology; foundry industry; solidification process; numerical technique; inverse problem

PL

zastosowanie technologii informatycznych; przemysł odlewniczy; proces krzepnięcia; technika numeryczna; zagadnienie odwrotne

• Wydawca: Komisja Odlewnictwa Polskiej Akademii Nauk Oddział w Katowicach
• Czasopismo: Archives of Foundry Engineering
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 8, iss. 1 spec.
• Strony: 203--210
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Mendakiewicz J.

• Department for Strength of Materials and Computational Mechanics, Silesian University of Technology, Konarskiego 18a, 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] B. Mochnacki, J.S. Suchy, Numerical methods in computations of foundry processes, PFTA, Cracow (1995).
• [2] B. Mochnacki, E. Majchrzak, Identification of macro and micro parameters in solidification model, Bulletin of the Polish Academy of Sciences, Technical Sciences, Vol. 55, No 1 (2007) 107-113.
• [3] S. Lara, R. Szopa, Model of cast iron solidification using the artificial mushy zone approach, Archives of Foundry, 6, 22 (2006) 292-297.
• [4] E. Majchrzak, B. Mochnacki, Identification of thermal properties of the system casting-mould, Materials Science Forum 539-543 (2007) 2491-2496.
• [5] B. Mochnacki, J.S. Suchy, Identification of alloy latent heat on the basis of mould temperature (Part 1), Archives of Foundry 6, 22 (2006) 324-330.
• [6] B. Mochnacki, E. Pawlak, J.S. Suchy, Identification of alloy latent heat on the basis of mould temperature (Part 2), Archives of Foundry, 6, 22 (2006) 331-337.
• [7] B. Mochnacki, E. Majchrzak, R. Szopa, J.S. Suchy, Inverse problems in the thermal theory of foundry, Scientific Research of the Institute of Mathematics and Computer Science, Częstochowa, 1(5) (2006) 154-179.
• [8] B. Mochnacki, E. Pawlak, Identification of boundary condition on the contact surface of continuous casting mould, Archives of Foundry Engineering, Vol. 7, 4 (2007) 202-206.
• [9] K. Kurpisz, A.J. Nowak, Inverse Thermal Problems, Computational Mechanics Publications, Southampton-Boston (1995).
• [10] R. Szopa, Sensitivity analysis and inverse problems in the thermal theory of foundry, Publ. of the Czest. Univ. of Techn., Częstochowa (2006).
• [11] J. Mendakiewicz, Influence of choice of cast iron substitute thermal capacity on the results of numerical computations, Archives of Foundry, 6, 22 (2006) 316-323 (in Polish).
• [12] E. Majchrzak, J. Mendakiewicz, Identification of cast iron substitute thermal capacity, Archives of Foundry, 6, 22 (2006) 310-315.
• [13] E. Majchrzak, J. Mendakiewicz, Gradient method of cast iron latent heat identification, Archives of Foundry Engineering, Vol. 7, 4(2007) 121-126.
• [14] R. Szopa, The parametric sensitivity analysis of solidification process, Archives of Foundry 5, 15 (2005) 395-404.
• [15] M. Kleiber, Parameter sensitivity, J. Wiley & Sons Ltd., Chichester (1997).
• [16] K. Dems, B. Rousselet, Sensitivity analysis for transient heat conduction in a solid body, Structural Optimization, 17 (1999)36-45.