Obliczeniowa mechanika spawania - narzędzie współczesnego spawalnictwa

• Autorzy: Ranatowski E.

Warianty tytułu

EN

Computational welding mechanics - The modern instrument of welding technology

• Konferencja: 50. Naukowo-Techniczna Konferencja Spawalnicza, Sosnowiec, 21-23.10.2008 r.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono obliczeniowe zasady i możliwości zastosowania obliczeniowej mechaniki spawania (OMS) w praktyce inżynierskiej. Celem OMS jest poszerzenie zdolności analizy ewolucji: temperatury, odkształceń i naprężeń w połączeniu spawanym wraz z ewolucją mikrostruktury. Pozwoliło to ustalić i rozwinąć metodologię badań spawalności z użyciem metod obliczeniowych. Numeryczna analiza spawalności mieści w sobie procedury modelowania procesu spawania: termodynamicznego, termomechanicznego i mikrostruktury. Rezultatem tejże analizy jest także stopień uwrażliwienia materiału (SU) poprzez parametry mechaniki pękania. Odporność na pękanie połączeń spawanych jest określona poprzez parametry: SU1 = KIth / KIC w warunkach pękania zimnego lub SU2 = delta/deltac lub J/Jc, SU1 nie równa się SU2 w warunkach eksploatacyjnych. Z powyższego wynika, iż nie istnieje jeden parametr w sposób globalny określający stopień uwrażliwienia na proces spawania.

EN

It has been presented the computational principles and possibility of application of computational welding mechanics (CWM) to practice. The objective of the CWM is to extend the capability of analysing the evolution of temperature, stress and strain in welded structures, together with the evolution of the microstructure. It enabled to establish and develop the methodology of the investigation into the weldability of steel with the use of analytical methods. The numerical analysis of weldability comprises thermodynamic, thermomechanical and microstructural modelling procedures of the welding process. The result of this analysis is also the material susceptibility (SU) through the parameters of fracture mechanics. The crack resistance of welded joints is mainly characterised by normalised parameters: SU1 = KIth / KIC for cold cracking or by SU2 = delta/deltac or J/Jc, SU1 is not equal SU2 under service conditions. From the above mentioned relations it results that there is not a global parameter which defines the degree of material susceptibility (SU).

Słowa kluczowe

PL

metoda obliczeniowo-doświadczalna; spawalność metalurgiczna; spawalnictwo; odporność na pękanie

EN

computational and experimental method; metallurgy weldability; welding technology; crack resistance

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 52, nr 5
• Strony: 111--117
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Ranatowski E.

• Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy, Bydgoszcz

Bibliografia

• 1. Goldak JA., Akhlanghi M.: Computational Welding Mechanics. Springer. ISBN-13: 978-0387-23287-4. springeronline.com, (2005)
• 2. Ranatowski E.: The influence of the constraint effect on the mechanical properties and weldability of the mismatched weld Joints. Mathematical Modelling of Weld Phenomena 8. Edited by H. Cerjak, H. Bhadeshia, E. Kozeschnik. TU Graz. (2007), 425-444.
• 3. David S.A., Babu S.S.: Microstructure modelling in weld metal. Mathematical Modelling of Weld Phenomena 3. Edited by H. Cerjak. The Institute of Materials. London. (1997), 151-180.
• 4. Broberg K.B.: Computer demonstration of crack growth. International Journal of Fracture. 42 (1990) 277-285.
• 5. Ainsworth RA. et al.: Methods for including constraint effects within the SINTAP procedures. Engineering Fracture Mechanics, Vol. 67, Issue 6 (2000) 563-571.
• 6. BurstowM.C: Analysis of welded joints. SIRIUS. 1996.
• 7. Ranatowski E., Poćwiardowski A.: An analytic - numerical evaluation of the thermal cycle in the HAZ during welding. Mathematical Modelling of Weld Phenomena IV. Edited by H. Cejrak. The Institute of Materials. London. UK, Book 695, (1998), 379-395.
• 8. Ranatowski E., Poćwiardowski A.: An analytic - numerical estimation of the thermal cycle during welding with various heat source models application. Mathematical Modelling of Weld Phenomena V. Edited by H. Cejrak. The Institute of Materials. London. UK, Book No 738, (2001), 725-742.
• 9. Ranatowski E.: Thermal modelling of laser welding. Part I. The physical basis of laser welding., Part II. An assessment of thermal cycle - examples. Advances in Materials Science. Vol. 3, No 1 (3), (2003), 35-50.
• 10. Karlsson L.: Thermal stress in welding. Thermal Stresses I. Edited by R.B. Hetnarski. Elsevier Science. (1986), 299-385.
• 11. Radaj D.: Integrated Finite Element Analysis of Welding Residual Stress and Distortion. Mathematical Modelling of Weld Phenomena VI. Edited by H. Cejrak. The Institute of Materials. London. UK, Book No 784, (2002), 469-489.
• 12. Radaj D.: Welding residual stresses and distortion. Calculation and measurement. DVS-Verlag. ISBN 3-87155-791-9. Düsseldorf, (2002).
• 13. Veda Y. et al.: Inherent strain as an interface between computational welding mechanics and its industrial application. Mathematical Modelling of Weld Phenomena IV. Edited by H. Cejrak. The Institute of Materials. London. UK, Book No 695, (1998), 597-619.