Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 53

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
EN
Currently the welding as a technological process is concerned with special processes, the results of which cannot be checked in a complete degree by subsequent control, test of production what finally causes uncertainty of work of welded constructions. The process of welding is related to the local change of the internal energy of welded system and that leads to the local change of state of material expressing by change of microstructure and mechanical properties. This phenomena decide on the assessment of susceptibility of materials under defined welding condition and estimate of the weldability. It is compound relation and the mechanical behaviour of welded joints is sensitive to the close coupling between modules: heat transfer, microstructure evolution an mechanical fields. Welding process in physical meaning it is jointed with three laws govern mass and heat flow the laws of conservation of: mass, momentum and energy. The knowledge of the run of thermo-dynamical process under welding indicates on the possibility of active modelling and control of welding process with use intensive and extensive parameters. As the weld metal cools in the temperature range 2300 to 1800°K, the dissolved oxygen and deoxidising elements in liquid steel react to form complex oxide inclusions of 0.1 to 1 žm size range. In the temperature range 1800 to 1600°K, solidification of liquid to . ferrite starts und envelops these oxide inclusions. After . ferrite transforms to austenite in the temperature range 1100 to 500°K, the austenite transforms to different ferrite morphologies such as ferrite: allotriomorphic, Widmanstättena, and acicular. The macro-mechanical heterogeneity of welded structures is one of their primary features. The heterogeneous nature of the weld joints is characterised by macroscopic dissimilarity in mechanical properties. Numerical weldability analysis is a new powerful research and development tool which is useful for metallurgistics technologist and design engineers. Saying strictly the numerical analysis of weldability comprises thermodynamic, thermomechanical and microstructural modelling of the welding process. The result of this analysis is material susceptibility (SU). The fracture resistance of welded joints is mainly characterised by normalised parameters: SU1 = KIth / KIC for cold cracking or in the exploitation condition by SU2 = ./.C or J/JC, SU1 . SU2. From above-mentioned equations result that does not exist one global parameter which defines the step of susceptibility SU of base materials has been also executed with use of SINTAP program.
EN
The process of welding has dynamic character and is related with the local change of the internal energy E of welded system and can be defined by general dependence between intensive .j and extensive .j parameters. The knowledge of the run of thermo-dynamical process under welding indicates on the possibility of active modelling of weldability and the control of welding process: .j = .E/..j. Hence, these process can be enhanced by mathematical modelling and numerical analysis of weldability models of, i.e. welding processes of material behaviour in welding and the strength of welded structures. The main attention is focused on the assessment of susceptibility of materials under defined welding conditions using fracture mechanics parameters. The analysis is based on the normalised parameters such as: ./.c, KIth/KIC, as a measure of the susceptibility of materials in welding process. The deformation process and fracture parameters calibrations are influenced by constraint; hence the importance of determining the deformation behaviour and fracture parameters as a function of constraint. Furthermore, there established analytically the condition of welding process in mismatched weld joints for strength equal to base metal. Finally, same analytical examples which present new capabilities of weldability estimates and mechanical properties of mismatched weld joints are presented.
3
EN
A physical model of laser welding process is presented. At the beginning of this paper a short characteristic of correct modelling procedure is shown. In the further part, the form of heat transport in laser welding is described. Also the cylindrical-involution-normal (C-I-N) heat source (H-S) model and the Fourier - Kirchhoff partial differential equation are made and discussed.
PL
W pracy przedstawiono fizyczny model spawania laserowego. W początkowej części scharakteryzowano proces poprawnego modelowania. W dalszej kolejności opisano formę transportu ciepła w procesie spawania laserowego. Również określono cylindryczno-potęgowo-normalne (C-P-N) źródło ciepła (Z-C) i analityczno-numeryczny proces modelowania i ich zastosowanie w inżynierskiej działalności.
EN
This part is continuation of PART II. Analytic solutions for the temperature distribution in HAZ – presented in the previous part of this article are transformed for computer calculation with used Mathcad programme. There are established algorithms in moving and stationary systems for thermal cycle calculating. Finally, a few analytical examples with use of C-I-N and D-E models are demonstrated.
EN
Available technical literature fails to give a suitable description of the specific relation between the toughness and common tensile property characteristics of weld metal and the performance characteristic of welded joints. After formulating a simplified model of the situations in mismatched weld joints, a concise review of the state of stress at the interface between different zones in the weld metal or HAZ is presented. Conclusions from the above analysis from a constraint parameter KW are used to assess the mechanical properties of mismatched weld joints with heterogeneous microstructures and fracture mechanics parameters.
PL
Dostępna techniczna wiedza literaturowa nie potrafi aktualnie dać właściwego opisu relacji pomiędzy ciągliwością i własnościami mechanicznymi, charakteryzującymi spoinę oraz wykonawcze charakterystyki połączeń spawanych. Po określeniu modelu odzwierciedlającym sytuację w niejednorodnych połączeniach, przedstawiono charakterystykę stanu naprężenia w obszarze różnych stref złącza-spoiny i strefy wpływu ciepła. Wychodząc z powyższej analizy ustalono nowy parametr KW, charakteryzujący wpływ występujących więzów mechanicznych w niejednorodnej strukturze, który w dalszej kolejności zostanie użyty do oceny mechanicznych własności połączeń spawanych, również z użyciem parametrów mechaniki pękania.
EN
The non-linear analytic-numerically computed calculations with use of two different heat source models are adopted for Pulsed Power Welding (PPW). The following heat source models are used in this study: cylindrical-involution-normal (C-I-N) and double-ellipsoidal (D-E). At first the temperature fields generated by C-I-N and D-E heat sources with pulsed power in both stationary and moving co-ordinates systems (Fourier transformation form) are established.
EN
In order to execute computer calculations with temperature dependent physical parameters: lambda, cp , gamma, a and pulsed heat input q(t), the algebraic expression will be transformed. For this purpose we will use calculations in Mathcad programme [1]. This application is very useful for modelling and simulation of welding thermal process. Finally, the specifications of sub-procedures: Stab_time, last, calculation of roots ri , lambda(T), a(T) and q(t) are presented.
EN
The knowledge of the run of thermo - dynamical process under welding indicates on the possibility of active modelIing of weldability and the control of welding process as a relation between intensive and extensive parameters: j = E/ j , where E is internal energy. Hence, these proces s can be enhanced by mathematical modelling and numerical analysis of weldability models of, i.e. welding processes of material behaviour in welding and the strength of welded structures. Appropriate physical models for the development of microstructure have the potential of revealing new phenomena and properties. A concise review of stress state at the interface between different zones W - HAZ - B is made. The main attention is focused on the assessment of susceptibility of materiaIs under defined welding conditions using fracture mechanics parameters.
PL
Wiedza o przebiegu procesie cieplno-dynamicznego podczas spawania wskazuje na możliwość aktywnego modelowania spawalności oraz kontroli procesu spawania jako relacji pomiędzy parametrami intensywnymi i ekstensywnymi . j = E/j , gdzie E jest energią wewnętrzną. Stąd proces ten może być spotęgowany poprzez matematyczne modelowanie i ilościową analizę spawalności, tj. proces spawania, zachowanie materiału oraz wytrzymałości. Stosowne modele fizyczne posiadają potencjalne możliwości ujawnienia nowych cech mikrostruktury i właściwości. Zwięzła ocena stanu naprężenia została dokonana pomiędzy spoiną (S), strefą wpływu ciepła (SWC) oraz materiałem spawanym (MS). Główna uwaga została skupiona na ocenie stopnia uwrażliwienia podczas określonych warunków spawania przy użyciu parametrów mechaniki pękania.
EN
At first the modelIing rules requirements are characterised. Further, the theoretical, numerical and experimental instruments available for the weld microstructure and HAZ modelIing are presented. Beside, the strength analysis and assessment of the step of susceptibility of welded joints in microscopic scale is distinguished. Finally, the computer demonstration of crack progress by consist of hole formation, growth and coalescence is presented.
PL
W pierwszej kolejności określono wymagania dotyczące zasad modelowania. Metodologicznie bazowano na teoretycznych, numerycznych i eksperymentalnych narzędziach dostępnych do modelowania mikrostruktury spoin i SWC. Ponadto wykonano analizę wytrzymałości i ocenę stopnia uwrażliwienia połączeń spawanych w skali mikroskopowej. Końcowa część pracy dotyczy komputerowej wizualizacji procesu pękania poprzez formację otworów, ich wzrostu i łączenia.
EN
Numerical weldability analysis is a new powerful research and development tool which is useful for metallurgists, technologist and design engineers. Saying strictly the numerical analysis of weldability comprises thermodynamic, thermomechanical and microstructural modelling of the welding process. The result of this analysis is material susceptibility (SU). The fracture resistance of welded joints is mainly characterised by normalised parameters: KIth / KIC; ? / ?c, J / Jc; in the exploitation condition. From above-mentioned equations results that does not exist one global parameter which defines the step of susceptibility SU of base materials has been also executed with use of SINTAP program and Computational Welding Mechanics (CWM).
PL
Systemy zapewnienia jakości produkcji są ukierunkowane na rozwój nowoczesnych metod projektowania konstrukcji oraz technologii ich wytwarzania. Należy w tym miejscu podkreślić znaczący rozwój metalurgii i fizyki procesu spawania obejmujący m.in. hydrodynamikę jeziorka spawalniczego z uwzględnieniem sił powierzchniowych i objętościowych różnego pochodzenia a także modelowania procesu krystalizacji SP i morfologii przemian strukturalnych w SWC. Ponadto do oceny SU materiału praktycznie usiłuje się stosować normalizowane parametry mechaniki pękania np. KIth / KIC w warunkach pękania zimnego lub w warunkach eksploatacyjnych ? / ?c. lub J / Jc. Wyżej wymienionym rozwiązaniom nadano również charakter bardziej szczegółowy bazując m.in. na ustaleniach procedur SINTAP oraz Obliczeniowej Mechaniki Spawania OMS.
11
Content available remote Obliczeniowa mechanika spawania - narzędzie współczesnego spawalnictwa
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).
PL
Spawanie traktowane jest aktualnie jako proces specjalny, którego rezultaty nie mogą być w pełni ocenione, zbadane i sklasyfikowane, co ostatecznie stwarza pewien stopień ryzyka i niepewności pracy konstrukcji spawanych. Proces spawania związany jest bezpośrednio z lokalną zmianą energii wewnętrznej łączonych materiałów a jego realizacja w sposób naturalny prowadzi do lokalnej zmiany stanu materiału wyrażającego się w przemianach struktury i właściwości mechanicznych, z czym związany jest stopień uwrażliwienia materiału spawanego i ocena spawalności. Jest to relacja bardzo złożona, o sprzężeniu zwrotnym, co w sensie fizycznym prowadzi do ustalenia związku pomiędzy modułami: polem termicznym – ewolucją mikrostruktury – polem mechanicznym, o wzajemnym oddziaływaniu o charakterze synergicznym. Ocena stopnia uwrażliwienia różnych gatunków stali powinna więc polegać na analizie wymiarowej określonych wyżej modułów, przy ścisłym zapisie fizykalnym zachodzących w nich procesów. Istota problemu oceny spawalności polega więc na ocenie skutków powtórnej ingerencji metalurgicznej w stali w obszarze spoiny, ponownej krystalizacji oraz przemianach strukturalnych, najczęściej o charakterze zupełnie odmiennym, którą posiadała stal przed procesem spawania. Podobne uwagi można odnieść do obszaru bezpośrednio przylegającego do spoiny (SP) – strefy wpływu ciepła (SWC), gdzie zachodzą przemiany struktury w stanie stałym. Lokalne oddziaływanie termiczne w procesie spawania w wyniku oddziaływania więzów mechanicznych jest również źródłem naprężeń własnych i deformacji, tworząc nowy stan mechaniczny powstającego złącza spawanego.
EN
Currently the welding as a technological process is concerned with special processes, the results of which cannot be checked in a complete degree by subsequent control, test of production what finally causes uncertainty of work of welded constructions. The process of welding is related to the local change of the internal energy of welded system and that leads to the local change of state of material expressing by change of microstructure and mechanical properties. This phenomena decide on the assessment of susceptibility of materials under defined welding condition and estimate of the weldability. It is compound relation and the mechanical behaviour of welded joints is sensitive to the close coupling between modules: heat transfer, microstructure evolution an mechanical fields. Welding process in physical meaning it is jointed with three laws govern mass and heat flow the laws of conservation of: mass, momentum and energy. The knowledge of the run of thermo-dynamical process under welding indicates on the possibility of active modelling and control of welding process with use intensive and extensive parameters. As the weld metal cools in the temperature range 2300 to 1800°K, the dissolved oxygen and deoxidising elements in liquid steel react to form complex oxide inclusions of 0,1 to 1 μm size range. In the temperature range 1800 to 1600°K, solidification of liquid to δ ferrite starts und envelops these oxide inclusions. After δ ferrite transforms to austenite in the temperature range 1100 to 500°K, the austenite transforms to different ferrite morphologies such as ferrite: allotriomorphic, Widmanstättena, and acicular. The macro-mechanical heterogeneity of welded structures is one of their primary features. The heterogeneous nature of the weld joints is characterised by macroscopic dissimilarity in mechanical properties. Numerical weldability analysis is a new powerful research and development tool which is useful for metallurgistics technologist and design engineers. Saying strictly the numerical analysis of weldability comprises thermodynamic, thermomechanical and microstructural modelling of the welding process. The result of this analysis is material susceptibility (SU). The fracture resistance of welded joints is mainly characterised by normalised parameters: SU1 = KIth / KIC for cold cracking or in the exploitation condition by SU2 =δ / δ c or J / Jc, SU1 ≠ SU2 . From above-mentioned equations result that does not exist one global parameter which defines the step of susceptibility SU of base materials has been also executed with use of SINTAP program.
EN
A physical model of laser welding process is presented. At the beginning of this paper a short characteristic of correct model ing procedure is shown and the form of heat transport in laser welding is described. For a plate with optional thickness the radiative heat transfer on both surfaces is taken into account. Finally, a few analytical examples with use of C-J -N heat source for thermal model ing of laser welding are demonstrated.
PL
Fizyczny model procesu spawania laserem przedstawiony został w niniejszej pracy. Początkowa część poświęcona została krótkiej charakterystyce poprawnej procedury modelowania procesu spawania laserem oraz formie transportu ciepła. Dla płyt o dowolnej grubości uwzględniono w obliczeniach wymianę ciepła na ich powierzchniach ograniczających. W końcowej części pracy przedstawiono kilka analitycznych przykładów z użyciem źródła ciepła C-J-N do termicznego modelowania procesu spawania laserem.
EN
The basis of this analytic solution are the Fourier-Kirchoff partial differential equation with appropriated boundary conditions. For a plate with optional thickness, the radiative he at transfer on both surface is taken into account. It is assumed that moving C-I-N heat source during a very short period of time, generate an impulse of energy inducing au instantaneous thermal field in the plate area and the analytic solution is received by used Fourier transformation. These fields are being continuously summed up to obtain resultant thermal field .... Finally, the temperature fields generated by C-I-N heat source in both stationary and moving co-ordinates systems are established and which is seen to be much efficiency on inverse modelling process than for classie Rykalin solution.
PL
Podstawą analitycznego rozwiązania problemu przewodzenia ciepła jest cząstkowe równanie różniczkowe Fouriera-Kirchoffa wraz ze stosownymi warunkami granicznymi. W procesie spawania płyty o dowolnej grubości wzięto również pod uwagę promieniowanie na obydwu powierzchniach granicznych. Założono, iż ruchowe źródło ciepła C-l-N, podczas bardzo krótkiego czasu, generuje impuls energii powodujący nieustalone pole cieplne na powierzchni płyty a analityczne rozwiązanie jest wynikiem transformacji Fouriera. Obszar ten jest w sposób ciągły sumowany, aż do określenia pola termicznego (9). Ostatecznie określono nowe relacje pól temperaturowych generowanych przez przestrzenny model źródła ciepła C-I-N dla ruchowego i stacjonarnego układu, których efektywność jest niewątpliwie wyższa w procesie odwrotnego modelowania w stosunku do klasycznych rozwiązań Rykalina.
EN
The present paper discusses an analytical method for an inverse modelIing of welding process. In initial part of work the bas es of modelIing of inverse heat conduction problem is presented. Beside, the analysis of a condition of the solution of inverse problem is submitted. Finally, a mathematical optimisation model was proposed to evaluate the optimaI welding condition for circumferential GTA welding of shore structures and process industries.
PL
W niniejszym artykule przedstawiono charakterystykę analitycznej metody odwrotnego modelowania procesu spawania. W początkowej części pracy określono podstawy odwrotnego modelowania problemu przewodzenia ciepła. Ponadto przedstawiono analizę warunków rozwiązania odwrotnego problemu procesu spawania. Końcowa część pracy dotyczy matematycznego modelu oceny optymalnych warunków spawania obwodowego rur w konstrukcjach przybrzeżnych i przemysłowych metodą GTA.
EN
At first the thermally - mechanical interaction in welding process are characterised. A definition for numerical analysis of weldability is also given. The relation between both intensive and extensive parameters in the welding process are discussed. In further the actual state of correlation between thermal - microstructure - mechanical modules are characterised. lt enable to establish the methodology of the investigation of the weldability of steels with used accounts methods in accordance with established algorithm and SINTAP program.
PL
Na wstępie przedstawiono charakterystykę cieplno-mechanicznego oddziaływania w procesie spawania. Przedstawiono również definicję spawalności. Przedyskutowano także relację pomiędzy parametrami intensywnymi i ekstensywnymi w procesie spawania. W dalszej kolejności określono aktualny stan relacji pomiędzy modułami: cieplnym, mikrostrukturą i mechanicznym. Pozwoliło to ustalić metodykę badań spawalności materiałów, opartą o metodę obliczeniową zgodnie z ustalonym algorytmem oraz programem SINTAP.
EN
Some engineering methods are available for the assessment of structures containing defects. They belong essentially two methods: FAD and CDF methods. The recent SINTAP procedure unifies both FAD and CDF routes for the assessment of mode l loaded defects. Within the SINTAP defect assessment procedures, there are a number of levels of analysis and characterised in section 2. Finally, the treatment oftoughness data Kmat are presented.
PL
Kilka metod stosowanych w praktyce inżynierskiej jest dostępnych do oceny konstrukcji zawierających wady. Należą do nich dwie metody: FAD i CDF. Aktualnie metody te zostały, w ramach procedur programu SINTAP, zmodyflkowane do oceny I rodzaju obciążenia wad (rozciągania). W ramach tego programu występuje kilka poziomów analizy, które zostały scharakteryzowane w części 2 pracy. W końcowej części pracy przedstawiono sposób oceny odporności na pękanie Kmat.
18
Content available remote Remarks on the weldability problem of the ferritic steels
EN
The thermal – mechanical interactions in welding process of the ferritic steels are described. The definition of numerical analysis of weldability and short discussion on this problem has been presented. Furthermore the actual development of correlations between: thermal field – microstructure and mechanical properties are characterised. It enables to establish the methodology for steels weldability investigation on basis of current calculation standards. Finally, some remarks about possibilities of application of the neural networks methods for estimation of weldability of ferritic steels are presented.
19
Content available remote Characteristic of the main computional step in the estimate of weldability
EN
The algorithm for the weldability estimate was presented. In details were presented review of the mathematical relations that define the temperature – dependent space dimensioning in welds and influence of mechanical parameters. Later a brief outline of the metallurgical and micro-structural transformation was presented. Finally, the basic information on strains, stresses and normalised fracture mechanics parameters are characterised.
EN
An analytic solutions for the temperature distribution in HAZ - presented in previous Part I of this article are transformed for computer calculation with used Mathcad programme. In order to execute computer calculations with temperature dependet physical parameters lambda(T), cp(T), p(T), a(T), the algebraic expression is transformwd. There are established algorithms in moving and stationary systems for non-linear thermal cycle calculating. Finally, a few analytical examples with use of C-I-N and D-E models are demonstrated.
PL
W artykule przedstawiono tranformację rozwiązań analitycznych, określonych w części I niniejszego artykułu, na formę stosowaną do obliczeń komputerowych przy użyciuprogramu Mathcad. W celu wykonania obliczeń komputerowych z uwzględnieniem parametrów fizycznych lambda(T), cp(T), p(T), a(T), uzależnionych od temperatury, dokonano transformacji wyrażeń algebraicznych. Ustalono stosowne algorytmy w ruchomym i nieruchomym układzie współrzędnych do nieliniowych obliczeń cyklu cieplnego spawania. W części końcowej przedstawiono kilka przykładów obliczeniowych z użyciem przestrzennych modeli źródeł ciepła C-I-N i D-E.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.