Математическое моделирование тепловых процессов вблизи жидкой ванны при дуговой сварке в различных средах : выпускная квалификационная работа магистра по направлению 01.04.03 - Механика и математическое моделирование

• Main Author: Булдаков, Павел
• Format: Text
• Language: Russian
• Published: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого 2019
• Subjects: Электросварка дуговая автоматическая; Математическая физика; математическое моделирование; метод конечных элементов; температурное поле; термический цикл; сварочная ванна; ansys; поле напряжений; Arctic
• Online Access: https://dx.doi.org/10.18720/spbpu/3/2019/vr/vr19-4880; http://elib.spbstu.ru/dl/3/2019/vr/vr19-4880.pdf

Разработана методика численного решения трехмерных переходных тепловых и термопластических задач при дуговой сварке в различных средах. Численное решение основано на методе конечных элементов, реализованного в программном комплексе ANSYS. Тепловые граничные условия конвективной, излучающей и кипящей поверхности также были включены в расчет. Область сварочной ванны была смоделирована как сплошное твердое тело со значением теплопроводности выше, чем окружающая нерасплавленная часть. Валидация модели проходила на основе экспериментальных данных, взятых из литературы. Проведен сравнительный анализ влияния дуговой сварки на образец в различных средах. Исследовательская работа была выполнена в рамках проекта ENI CBC «Энергоэффективные системы на основе возобновляемых источников энергии для арктических условий» (EFREA), финансируемого из средств Европейского Союза, Российской Федерацией и Финляндской Республики. : A numerical model has been developed for three-dimensional transient thermal and structural problem calculations in arc welding in different media. The numerical scheme is based on a finite element method which realized in ANSYS. Convective, radiative and boiling surface thermal conditions have also been included. The weld pool region itself has been modeled as a solid region of thermal conductivity higher than the surrounding unmelted solid region. The validity of the results was checked by experimental data in the literature. A comparative analysis of the effect of arc welding on the sample in different media was carried out. The research work was completed during ENI CBC project Energy-efficient systems based on renewable energy for Arctic conditions “EFREA” financed by the European Union, the Russian Federation, and the Republic of Finland.