Academic Journal
MATHEMATICAL MODELING OF LOCAL HEAT TREATMENT OF STRUCTURES MADE BY ELECTROSLAG WELDING
| Τίτλος: | MATHEMATICAL MODELING OF LOCAL HEAT TREATMENT OF STRUCTURES MADE BY ELECTROSLAG WELDING |
|---|---|
| Πηγή: | Математичне моделювання; № 1(50) (2024); 152-159 |
| Στοιχεία εκδότη: | Дніпровський державний технічний університет, 2024. |
| Έτος έκδοσης: | 2024 |
| Θεματικοί όροι: | algorithm, математична модель, local heat treatment, computational experiment, місцева термообробка, оптимізація, алгоритм, optimization, обчислювальний експеримент, mathematical model |
| Περιγραφή: | The manufacture of large-sized products by electroslag welding leads to the occurrence of residual stresses, for the elimination of which further heat treatment of the product is required. A resource-saving option for such treatment is local heat treatment of a certain area around the weld. However, the modes of local heat treatment are still remain irrational, which determines the relevance of this work. The purpose of the research is to develop and test a computer-oriented algorithm for modeling the full cycle of local heat treatment of board structures in order to design rational process modes. The heat treatment schedule usually involves three stages: heating to a certain temperature in the seam area; exposure for a given time; cooling to the set temperature. Heating and cooling rates should not exceed the parameters specified in the schedule. The time of the full cycle of heat treatment will be minimal if the conditions for the implementation of the maximum permissible speeds are provided. To comply with such a schedule, it is necessary to be able to physically adjust the parameters of external heat transfer on the basis of appropriate mathematical dependencies. The paper proposes a computer-oriented algorithm for determining the change in time of the heat flux density q(t), the supply of which to the surface of the plate provides optimization of the heat treatment process in terms of speed. The algorithm is based on the use of a nonlinear mathematical model, a local-one-dimensional method and the method of elementary heat balances to determine q(t). The algorithm is implemented in the form of a program with the help of which a computational experiment was carried out. The results showed a significant influence of the local nature of heat supply on the characteristics of the process. It has been established that such parameters as the width of the heat supply zone and the density of the heat flux (in fact: the power of the heating device) are interrelated. If the power of the heating device is insufficient, the desired result can be achieved by expanding the heat supply zone. If it is structurally impossible to implement a zone of sufficient width, an increase in the power of heating devices may be a way out of the situation. In general, the results of the computational experiment confirmed the possibility of using the developed algorithm to control the rational modes of local heat treatment of slab structures. У роботі представлено алгоритм математичного моделювання повного циклу місцевої термообробки плитних конструкцій, виготовлених методом електрошлакового зварювання. Алгоритм орієнтований на визначення зміни в часі щільності теплового потоку q(t), підведення якого до поверхні плити забезпечує оптимізацію процесу термообробки за швидкодією. Використані нелінійна математична модель, локально-одновимірний метод та модифікований метод елементарних теплових балансів для визначення q(t). Наводяться результати обчислювального експерименту, які продемонстрували суттєвий вплив локального характеру підведення теплоти на характеристики процесу і підтвердили можливість застосування розробленого алгоритму для управління раціональними режимами місцевої термообробки плитних конструкцій. |
| Τύπος εγγράφου: | Article |
| Περιγραφή αρχείου: | application/pdf |
| Γλώσσα: | English |
| ISSN: | 2519-8106 2519-8114 |
| Σύνδεσμος πρόσβασης: | http://matmod.dstu.dp.ua/article/view/305586 |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edsair.scientific.p..1a3d7de80d3b942816b35e7e68fc7435 |
| Βάση Δεδομένων: | OpenAIRE |
| ISSN: | 25198106 25198114 |
|---|