Numerické simulace svařovacích procesů, jejich validace a verifikace

Numerical simulation of welding processes, their validation and verification

článek v časopise - ostatní, Jost

čeština

Numerické simulace svařovacích procesů jsou moderním nástrojem při návrhu technologie svařování. Pomocí simulace jsme schopni předpovědět rozložení teplotních polí, materiálové struktury a tvrdost ve svaru i tepelně ovlivněné oblasti, velikost zrna, distorze, zbytková napětí, kumulovanou plastickou deformaci a lokalizovat kritické oblasti s nebezpečím výskytu trhlin. Je zřejmé, že přesnost výsledků simulace tak složitého procesu jako je svařování, je závislá na velkém množství faktorů, jako je např. použitá metoda řešení, rozsáhlost souboru použitých materiálových dat, model popisující tepelný zdroj apod. V současnosti probíhá velmi intenzivní vývoj nových materiálových modelů pro popis chování moderních energetických ocelí a dále validaci, stejně jako verifikaci modelů tepelného zdroje především s ohledem na výpočet deformace. Bylo provedeno velké množství svařovacích experimentů s různými materiály. Při experimentech byly měřeny teplotní cykly, distorze, zbytková napětí, tvrdost a velikost natavené a tepelně ovlivněné oblasti. V článku jsou popsány provedené experimenty, numerická řešení a porovnání mezi naměřenými a vypočtenými daty, na základě kterých jsou vyvíjeny a validovány nové materiálové modely.

Numerical simulations of welding processes are a modern tool for the design of welding technology. Using simulations, we are able to predict the distribution of temperature fields, material structure and hardness in the fusion and heat-affected zone, grain size, distortion, residual stresses, cumulative plastic strain and locate critical areas with probability of cracks. It is obvious that the accuracy of the simulation results is dependent on many factors, such as solution method, extensiveness of the material data file, model describing the heat source etc. Now the intensive development of new material models is done to form new material models of behavior of modern energy steels. A large number of welding experiments was carried out. During the experiments, thermal cycles, distortion, residual stresses, hardness and size of the melted and heat affected zone were measured. The article describes the experiments, numerical solutions and comparison between measured and calculated data, on which new material models are developing and validating.

Numerické simulace, svařování, Sysweld, CAE

Numerical simulation, Welding, Sysweld, CAE

VANĚK, M.; RICHTER, T.; SLOVÁČEK, M.; TEJC, J.; KOVAŘÍK, J.; MORAVEC, J.

2014

30. 9. 2014

1213-9289

Kovárenství

2014

50

Česká republika

77

80

4