Modele spawalniczych źródeł ciepła w analizie pola temperatury

Abstract

StreszczenieW pracy przedstawiono charakterystykę podstawowych rodzajów modeli spawalniczych źródeł ciepła wykorzystywanych w analizie pola temperatury. Pierwsza część pracy obejmuje genezę modeli źródeł ciepła przy spawaniu oraz opis takich modeli jak model płaski dyskowy, oraz model podwójnie elipsoidalny Goldaka. W dalszej części pracy przedstawiono przykłady zbudowanych modeli numerycznych spawanych płyt, w których zaimplementowano cztery różne modele źródeł ciepła: dyskowy, podwójnie elipsoidalny, prostopadłościenny i hybrydowy. Zobrazowano wyniki obliczeń numerycznych (MES) w postaci rozkładów pola temperatury w analizowanych modelach oraz dokonano porównania otrzymanych wyników.Słowa kluczowe: pole temperatury; modele źródeł ciepła; modelowanie MES AbstractThe paper presents the characterization of basic types of welding power heat sources used in the analysis of temperature field. The first part of the paper contains the genesis of heat source models used for welding processes.It describes mainly the flat disk and double-ellipsoid Goldak models. The second part of the paper presents as an example numerical (FEM) models of welding heat sources. Four types of disk, double-elispsoid, cuboid and hybrid models were constructed. The results of temperature field obtained from these models were presented and analyzed in comparison to each other. The results of temperature distribution show that it is very important to select adequate type of heat source model for the simulation of a welding process.

Modelowanie spawalniczego źródła ciepła w procesie spawania hybrydowego

“…W szeroko obecnie stosowanych procesach spawania łukowego (MIG/MAG, TIG, SAW) powszechnie stosuje się w modelowaniu pola temperatury tzw. podwójnie elipsoidalne źródło ciepła opisane modelem Goldaka [7], który stanowił znaczące rozszerzenie szeregu wcześniejszych uproszczonych modeli opisujących oddziaływanie źródeł ciepła w procesach spawania [8]. Model Goldaka opisuje oddziaływanie ciepła na powierzchni spawanych materiałów oraz w ich głąb za pomocą dwóch elipsoid o określonych parametrach zależnych od procesu spawania.…”

“…3. Double -ellipsoid Goldak model of a welding heat source [8] Całkowita moc źródła ciepła QG dla modelu Goldaka została obliczona na podstawie przyjętych danych w badaniach doświadczalnych: Głównym celem przeprowadzonej analizy numerycznej było uzyskanie zbliżonego rozkładu pola temperatury na przekroju złącza spawanego, porównując go do obrazu spoiny otrzymanego w wyniku próby doświadczalnej spawania. Tego typu porównanie jest często stosowane przez wielu badaczy i uznawane za wstępną weryfikację tworzonych nowych modeli spawalniczych źródeł ciepła.…”

Modelling of Welding Processes – Applied Models and Examples

“…Apart from the two commonly used models of welding heat sources, i.e. the Goldak model and the Gaussian model [4], it is also possible to use models combining the Goldak model and the Gaussian model [5]. Because of its geometrical form, the Goldak model (presented in Figure 1) is also referred to as the double ellipsoid model.…”