|
|
|
» Wpływ warunków brzegowych na pole temperatury w procesie COS dla wlewków długich
|
|
Marcin RYWOTYCKI  Katarzyna MIKŁKOWSKA-PISZCZEK
W pracy przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych dotyczących identyfikacji termicznych warunków brzegowych dla procesu ciągłego odlewania
stali. Analizie poddano wlewek długi o wymiarach 160 × 160 mm. W obliczeniach porównano modele uproszczone, wykorzystujące średni współczynnik wymiany ciepła w strefie chłodzenia pierwotnego i wtórnego oraz modele rozbudowane. Zadanie zostało rozwiązane metodą elementów skończonych z zastosowaniem pakietu numerycznego ProCAST. Zaprezentowane modele zweryfikowano na podstawie pomiarów przemysłowych. The results of investigations relating the determination of thermal boundary conditions for continuous casting of steel were presented in the paper. A billets dimension 160 × 160 mm was analyzed. In numerical calculations two models were compared. The fi rst was the simple one and it used aver- first average
heat transfer coefficient in both cooling zones. The second one used complex models in primary and secondary cooling zones. The problem was solved by the finite element method and commercial numerical packet ProCAST. The presented models were verified on basis of industrial data base.
Słowa kluczowe: ciągłe odlewanie stali, warunki brzegowe, modelowanie numeryczne
Key words: continuous casting of steel, boundary conditions, numerical modelling
Mgr inż. Grzegorz MICHALSKI, Dr hab. inż. Norbert SCZYGIOL, Prof. PCz, Mgr inż. Anna WAWSZCZAK
e-mail: grzegorz.michalski@icis.pcz.pl, norbet.sczygiol@icis.pcz.pl, anna.wawszczak@icis.pcz.pl
S. 59 HUTNIK-WIADOMOŚCI HUTNICZE Nr 1
Wstęp. Pole temperatury krzepnącego pasma opi-
suje równanie przewodzenia ciepła z członem kon-
wekcyjnym (równanie Fouriera-Kirchhoffa). Rozwią-
zaniem tego równania jest pole temperatury T, które
powinno spełniać warunki brzegowe na powierzchni
kęsiska.
Wymiana ciepła w procesie COS jest zagadnie-
niem skomplikowanym i trudnym do modelowania.
Występują tutaj wszystkie trzy podstawowe mechani-
zmy wymiany ciepła: przewodzenie, promieniowan[...]
więcej»
w zeszycie
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE 2012/1
|
|
|
|
|
|
» Zastosowanie kryteriów pękania do analizy powstawania pęknięć wlewka ciągłego
|
|
Agnieszka Cebo -Rudnicka Zbigniew Malinowski Andrzej Gołdasz Marcin Rywotycki
W pracy przedstawiono analizę wybranych kryteriów pękania w zastosowaniu do procesu ciągłego odlewania wlewków. Obliczenia
numeryczne wykonano dla czterech kryteriów. W analizie uwzględniono odkształcenia i naprężenia cieplne, wynikające z niejednorodnego
pola temperatury, oraz odkształcenia i naprężenia, wynikające z zaginania i odginania wlewka ciągłego. Pole naprężeń i odkształceń
wyznaczono metodą elementów skończonych dla wlewka ciągłego krzepnącego w krystalizatorze, stygnącego w układach
chłodzenia wtórnego i w powietrzu, aż do strefy odcinania.
The analysis of the cracks formation criterions in application to continuously cast strand has been performed. The analysis was
taken on the ground of numerical calculations for four selected fracture criterions. The thermal strains and stresses which result from
nonuniform temperature field were included in analysis. Also strains and stresses which are caused by bending and unbending of the
cast strand were taken into account. Finite element method was used to compute the stress and strain field in the whole continuous
casting line.
Słowa klucze: kryteria pękania, ciągłe odlewanie stali
Key words: fracture criterions, continuous casting of steel
2010 r. Hutnik - Wiadomości hutnicze S. 647
procesu pozwala określić miejsca, w których mogą
pojawić się pęknięcia.
Przewidywanie pękania materiału zwykle wymaga
określenia pól naprężeń i odkształceń powstających
w materiale w wyniku obciążeń mechanicznych
i cieplnych. Następnym krokiem jest wybór odpowiedniego
kryterium pękania, które pozwoli określić
moment i miejsce zniszczenia materiału. Analiza dostępnych
w literaturze kryteriów pękania pozwala na
wyodrębnienie czterech grup kryteriów. Do pierwszej
z nich można zaliczyć kryteria, w których powstawanie
[...]
więcej»
w zeszycie
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE 2010/11
|
|
|
» Modelowanie pola naprężeń we wlewku odlewanym w sposób ciągły
|
|
ANDRZEJ GOŁDASZ ZBIGNIEW MALINOWSKI BEATA HADAŁA MARCIN RYWOTYCKI
W pracy przedstawiono trójwymiarowy model naprężeń i odkształceń powstających we wlewku odlewanym w sposób ciągły.
Model uwzględnia odkształcenia i naprężenia powodowane wyginaniem pasma w czasie ruchu po łuku krystalizatora
i nierównomiernym polem temperatury. Rozwiązanie uzyskano metodą elementów skończonych. Testy modelu przeprowadzono
dla trzech wariantów uwzględniających: tylko wyginanie pasma, tylko nierównomierne pole temperatury, łączny
skutek wyginania pasma i nierównomiernego pola temperatury. Testy wykazały istotny wpływ obu czynników na rozkład naprężeń
i odkształceń.
Three dimensional model of the stress and strain fields in the continuously cast strand has been developed. The model predicts strains
and stresses resulting from non uniform temperature field and the strand bending while moving along the arc of the casting machine.
Three tests considering: only strand bending, only non uniform temperature field, both strand bending and non uniform temperature
field have been performed. The tests have shown essential effect of both factors on the strain and stress fields.
Słowa kluczowe: ciągłe odlewanie stali, naprężenia, metoda elementów skończonych
Key words: continuous casting of steel, stresses, finite element method
Wstęp. Modelowanie numeryczne procesu ciągłego
odlewania stali jest trudne ze względu na
zmiany stanu skupienia stali. Stal przechodzi z fazy
ciekłej do stałej w wyniku intensywnego chłodzenia
w krystalizatorze i strefach chłodzenia wtórnego.
Wyznaczanie pola temperatury we wlewku ciągłym
jest stosunkowo szeroko opisane w literaturze [1÷3].
Istotna jest jednak dokładność uzyskanego pola temperatury
i czas obliczeń [4]. Na dokładność rozwiązania
ma wpływ model numeryczny i sposób wprowadzania
warunków brzegowych. Dużo bardziej
skomplikowanym zagadnieniem jest jednak określenie
naprężeń powstających podczas krzepnięcia,
szczególnie w strefie przejściowej przy współistnieniu
fazy ciekłej i stałej, jak równi[...]
więcej»
w zeszycie
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE 2010/12
|
|
|
|
|
|
» Wpływ zgorzeliny na przejmowanie ciepła w procesie kucia swobodnego wału
|
|
Beata Hadała Zbigniew Malinowski Andrzej Gołdasz Marcin Rywotycki
Kucie swobodne należy do procesów przeróbki plastycznej, w których wymiana ciepła zachodząca między odkształcanym materia-
łem, kowadłami i otoczeniem jest funkcją wielu zmiennych. W pracy podjęto próbę oceny zmian współczynnika wymiany ciepła
w zależności od obecności pierwotnej zgorzeliny, stanu powierzchni kowadeł i temperatury kutego materiału. W wymianie ciepła
uwzględniono również generowanie ciepła na skutek pracy odkształcenia plastycznego oraz wielkość pola powierzchni styku odkuwki
z kowadłem. Wykonane obliczenia numeryczne zostały zweryfikowane eksperymentalnie poprzez pomiary termowizyjne.
Open die forging belongs to the processes of plastic working, in which heat transfer, between the deformed material, the anvils and
environment is a function of many variables. In the paper an attempt has been made to determine the influence of primary scale formation,
increase of the secondary scale during the forging operation, condition of the anvil surface and temperature of the deformed
material on the heat transfer coefficient. The heat generating as a result of the work of plastic deformation and the change of the
contact surface between the forging and the anvils was also taken into consideration. The calculations were verified experimentally
by thermal measurements.
Słowa kluczowe: wydłużanie swobodne, metoda elementów skończonych, wymiana ciepła
Key words: drawing out process, finie element metod, heat transfer
K T C T G ij j ij j i ( ) ()()() τ τ ( ) ττ + = τ
2011 r. HUTNIK-WIADOMOŚCI HUTNICZE S. 234
czasu,
τ - czas.
Zakładając liniową zmianę temperatury w czasie Δτ ɛ (τ, τ + Δτ) oraz stosując do rozwiązania równania przewodzenia ciepła schemat Galerkina, otrzymuje
się układ równań liniowych, który jest rozwiązywa-
ny metodą gradientów sprzężonych, opisaną w pracy
[5].
Warunki brzegowe w procesie wydłużania po-
dzielono na trzy części: chłodzenie w powie[...]
więcej»
w zeszycie
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE 2011/3
|
|
|
|
|
|
|
Strona 1
|
Twój Profil
Twój koszyk
