Zastosowanie metody elementów skończonych w numerycznej analizie naprężeń hartowniczych

• Autorzy: Zielnica J. , Zielnica Cz.

Warianty tytułu

EN

Application of the finite element method in numerical analysis of quenching stresses

• Konferencja: Modelowanie w mechanice/Sympozjum (XLIV; 2005; Gliwice; Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opracowano system komputerowy i zrealizowano przykładowe obliczenia numeryczne dla hartowanych cylindrycznych elementów maszyn wykonanych z takich gatunków stali, które mają krzywe CTP w kształcie litery C. W analizie uwzględniono wpływ zawartości węgla w hartowanym elemencie, zmianę współczynnika przewodności cieplnej, ciepla właściwego i współczynnika cieplnej dyfuzji na wzgledną zmianę objętości poszczególnych struktur i faz. Związki teoretyczne oparto na modelach kinetyki przemian fazowych Avramiego i Hildenwalla. Do obliczeń pól temperatur zastosowano metodę różnic skończonych, a naprężenia wyznaczono metodą elementów skończonych.

EN

A computer system was elaborated and exemplary numerical calculations were performed for hardened cylindrical machine elements made of steel grades that have C-shaped TTT curves. The analysis considers the influence of carbon content in the hardened element, the change of thermal conductivity coefficient, latent heat, and the coefficient of thermal diffusion on relative volume dilatation of the specific phases of transformation. Theoretical relations are based on the models of phase transformation kinetics developed by Avrami and Hildenwall. Thermal field was calculated by finite difference method and quenching stresses were calculated by the finite element method.

Słowa kluczowe

PL

MES (metoda elementów skończonych); naprężenia hartownicze

EN

FEM; quenching stresses

• Wydawca: Wydawnictwo Katedry Mechaniki Stosowanej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska
• Rocznik: 2005
• Tom: z. 29
• Strony: 533--538
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Zielnica J.

• Instytut Mechaniki Stosowanej Politechnika Poznańska

autor

Zielnica Cz.

Bibliografia

• [1] Fletcher A. J.: Thermal Stress and Strain Generation in Heat Treatment, Elsevier Applied Science, London, New York, 1989.
• [2] Inoue Т., Raniecki B.: J. Soc. Met. Sci. 1977, vol. 26, s. 105-117.
• [3] Sjostrom S.: Interactions and constitutive models for calculating quench stresses in steel, Materials Science and Technology, 1995, nr 4, s. 823-830.
• [4] Ericsson Т., Hildenwall B.: Prediction of residual stresses in case of hardening steels, Linkóping University. Dept, of Mechanical Eng., 1982.
• [5] Mackerle J.: Finite element analysis and simulation of quenching and other heat treatment processes. A bibliography (1976-2001), Comp. Mat. Sci., Elsevier, 2003, nr 27, s. 313-332.
• [6] Owen D. R.. J., Hinton E.: Finite elements in plasticity, Pineridge Press, Swansea, 1980.
• [7] Woelke J., Zielnica J.: The influence of cooling rates on the distribution of the structure and phase in harhened cylindrical elements. Archive Appl. Mech., 1997, nr 67, s. 422- 432.