Identyfikacja parametrów cieplnych stanowiska spawalniczego

• Autorzy: Szeliga D. , Perzynski K. , Macioł P. , Rońda J.

Warianty tytułu

EN

Identification of thermal parameters of the industrial welding process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Metody numerycznego modelowania, pozwalające rozwiązywać problemy występujące w przemysłowych procesach spawania, zastosowano w niniejszej pracy do identyfikacji parametrów cieplnych stanowiska do spawania stopów Inconel metodą TIG. Celem pracy jest określenie wymiany ciepła między elementami stanowiska roboczego i przedmiotem obrabianym na podstawie pomiarów temperatury w czasie spawania. Temperaturę elementów stanowiska roboczego zmierzono przy użyciu termopar oraz obliczono metodą elementów skończonych w programie Abaqus. Zaproponowana w pracy metodyka identyfikacji wymiany ciepła między przedmiotem spawanym i elementami uchwytu spawalniczego zapewnia minimalizację różnicy między temperaturą zmierzoną i obliczoną. Problem minimalizacji rozwiązano dla funkcji celu wyrażonej w postaci różnicy między wynikami pomiarów i obliczeń, określonej jako błąd średni kwadratowy. Minimum funkcji celu wyznaczono względem współczynników wymiany ciepła.

EN

Numerical modelling technique applicable for solving various problems occurring in industrial welding processes, is used in this paper to identify heat exchange between a workpiece and a welding fixture. The objective is to develop a methodology for assessment of heat exchange on the basis of temperature measurements during welding of Inconel alloys compared with results of finite element evaluations. Temperature is measured by thermoelements and evaluated by Abaqus software. The minimization problem for the difference between measured and calculated temperatures is solved with the objective function defined as the square root of differences between measured and predicted temperatures. The optimal heat exchange coefficients are determined.

Słowa kluczowe

PL

Inconel; spawanie metodą TIG; metoda elementów skończonych; optymalizacja; identyfikacja

EN

Inconel; TIG welding; finite element method; identification

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 78, nr 4
• Strony: 332--336
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Szeliga D.

• Akademia Górniczo-Hutnicza al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Perzynski K.

• Akademia Górniczo-Hutnicza al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Macioł P.

• Akademia Górniczo-Hutnicza al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Rońda J.

• Akademia Górniczo-Hutnicza al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• 1. Ericsson M.: Simulation of robotic TIG-welding, Licentiate thesis, Lund Institute of Technology, Lund, 2003
• 2. Goldak J., Chakravarti A., Bibby M.: A new finite element model for welding heat sources, Metall. Mater. Trans. B, vol. 15, 1984, pp. 299÷305
• 3. Ronda J., Oliver J.: Comparison of applicability of various thermo-viscoplastic constitutive models in modeling of welding, Comput. Methods. Appl. Mech. Enging., 153, 1998, s. 195-221
• 4. Ronda J., Oliver J.: Consistent thermo-mechanomatallurgical model of welded steel with unified approach to derivation of phase evolution laws and transformation-induced plasticity, Comput. Methods. Appl. Mech. Enging. 189, 2000, s. 361÷417
• 5. Kuźniar A., Rygiel P., Dudek S., Gnot A., Gancarczyk
• T., Perzyński K.: Numerical model of a TIG welding process for the aviation industry including analysis of the heat, Computer Methods in Materials Science, 11, 2011, s.173÷178
• 6. Pavelic R., Tanbakuchi R., Ujehara O., Myers P.: Experimental and computed temperature histories in gas tungsten arc welding in thin plates, Welding Journal, 48, 1969, s. 295÷305
• 7. Kirsch A.: An introduction to the mathematical theory of inverse problems, Springer, 1996
• 8. Szeliga D., Gawąd J., Pietrzyk M.: Inverse analysis for identification of rheological and friction models in metal forming, Comp. Meth. Appl. Mech. Engrg., 195, 2006, s. 6778÷6798
• 9. Kondek T., Kuziak R., Pietrzyk M.: Identification of parameters of phase transformation models for steels, Steel GRIPS, 1, 2003, s. 59÷66
• 10. Buczek A.: Zastosowanie brzegowego zagadnienia odwrotnego do identyfikacji współczynnika przejmowania ciepła podczas chłodzenia, Uczelniane Wydawnictwa Naukow-Dydaktyczne AGH, Kraków, 2004
• 11. Telejko T.: Oznaczanie przewodności cieplnej ciała stałego z wykorzystaniem zagadnienia odwrotnego przewodzenia ciepła, Uczelniane Wydawnictwa Naukow-Dydaktyczne AGH, Kraków, 2005