Opracowanie i weryfikacja numeryczne go modelu chłodzenia pierścieni stosowanych w przemyśle lotniczym

• Autorzy: Perzyński K. , Madej Ł. , Pietrzyk M. , Szajding A. , Raga K. , Kubiak K.

Identyfikatory

DOI

10.15199/67.2016.5.4

Warianty tytułu

EN

Development and validation of numerical model of cooling of rings used in the aeroplane industry

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem niniejszej pracy jest opracowanie modelu numerycznego procesu hartowania wyrobów ze stali z uwzględnieniem wpływu przemian fazowych z wykorzystaniem komercyjnego oprogramowania numerycznego ANSYS. W artykule zaproponowano model numeryczny swobodnego chłodzenia pierścieni stalowych z uwzględnieniem zaimplementowanego modelu przemiany bainitycznej oraz martenzytycznej. Kluczowa w proponowanym rozwiązaniu jest możliwość rozpatrywania niejednorodności w polu temperatury wynikająca z różnych prędkości chłodzenia na przekroju poprzecznym pierścienia, co w rezultacie wpływa na dokładność przewidywania naprężeń szczątkowych. Weryfikacja opracowanego modelu z wykorzystaniem wyników badań laboratoryjnych potwierdza jego duże możliwości określania zmian zachodzących podczas procesu chłodzenia pierścieni.

EN

The main goal of the paper is development of the numerical model for cooling simulations of steel products taking into account phase transformations. The phase transformation model was incorporated via the user subroutines to the commercial finite element software. The cooling process of steel rings used in the aircraft industry was selected as a case study. Particular attention was put on heterogeneities occurring in temperature field, which will influence phase transformations and eventually residual stresses. Developed model was validated with experimental results and its good predictive capabilities have been proved.

Słowa kluczowe

PL

przemiana bainityczna; przemiana martenzytyczna; hartowanie; metoda elementów skończonych

EN

bainitic transformation; martensitic transformation; cooling process; finite element analysis

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne Recykling
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 61, nr 5
• Strony: 209--212
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Perzyński K.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Katedra Informatyki Stosowanej i Modelowania, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Madej Ł.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Katedra Informatyki Stosowanej i Modelowania, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Pietrzyk M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Katedra Informatyki Stosowanej i Modelowania, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Szajding A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Katedra Techniki Cieplenj i Ochrony Środowiska, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Raga K.

• WSK "PZL-Rzeszów" S.A., Rzeszów

autor

Kubiak K.

• Politechnika Rzeszowska, Katedra Materiałoznawstwa, Rzeszów

Bibliografia

• [1] Avrami Melvin. 1939. ,,Kinetics of Phase Change. I General Theory". Journal of Chemical Physics 7 (12): 1103.
• [2] Czechowski Leszek, Jacek Jankowski, Tomasz Kubiak. 2010. ,,Modelowanie Procesu Hartowania". Mechanik 7: 484-486.
• [3] De Oliveira Wendell, Marcelo Savi, Pedro Pacheco, Guimaraes de Souza. 2010. ,,Thermomechanical Analysis of Steel Cylinders Quenching Using a Constitutive Model with Diffusional and Nondiffusional Phase Transformations". Mechanics of Materials 42 (1): 31-43.
• [4] Johnson William, Robert Mehl. 1939. ,,Reaction Kinetics in Processes of Nucleation and Growth". Transactions of the Metallurgical Society of AIME 135: 416-442.
• [5] Kolmogorov Andrey. 1937. ,,On the Statistical Theory of Crystallization of Metals [in Russian]". Izvestiya Akademii Nauk SSSR. Seriya Matematicheskaya 3: 355-359.
• [6] Kulawik Adam, Adam Bokota. 2010. ,,Modelling of Quenching Process of Medium- Carbon Steel". Archives of Foundry Engineering 10 (1): 83-88.