Моделирование процессов распространения теплоты при термической резке металла с учётом основных положений теории сварочных деформаций и напряжений

  • А.Н. Винцив
  • Е.Г. Бурмистров Волжский государственный университет водного транспорта, Нижний Новгород,Ю Россия

Аннотация

В статье описываются особенности применения основных положений теории сварочных деформаций и напряжений к термической резке металла. Приведённые расчётные формулы позволяют предварительно оценить температурные деформации кромок листа при разделительной тепловой резке, а также размеры и конфигурацию температурного поля для учёта теплового воздействия на металл и определения размеров зоны термического влияния. Данные уравнения рассматриваются авторами в качестве основы для разработки методики расчёта тепловых деформаций и напряжений при тепловой резке металла с учётом поперечного и продольного распределения температуры по срезу листа, температуры окружающей среды и взаимодействия с ней, параметров геометрии разрезаемого листа и его жёсткости, теплоёмкости, температуропроводности и прочих температурных характеристик

Ключевые слова: теплообмен, тепловой поток, температурная зависимость, граничные условия, источ-ник теплоты, теплофизические свойства металла, градиент температур.

Литература

Физико-химические процессы при воздействии плазменной струи (дуги) [Элек-тронный ресурс]. – Режим доступа : https: // lektsii.org/1-18616.html.

Зеленский С.Л., Белинский В.А., Василенко С.Л., Коровченко А.И., Олейник В.А., Золотопупова Т.Б. Сравнение автоматизированной плазменной и кислородной рез-ки на машинах с ЧПУ низкоуглеродистых и низколегированных сталей малой толщины. Журнал «Сварщик», №2’14, с.22.

Винцив А.Н. Тепловые деформации и потеря устойчивости при плазменной резке металла / А.Н. Винцив, Е.Г. Бурмистров // Научные проблемы водного транспорта. – 2020. – № 64. – С. 27-35. DOI: 10.37890/jwt.vi64.94.

Рыкалин, Н.Н. Тепловые основы сварки. Ч. 1. Процессы распространения тепла при сварке / Н.Н. Рыкалин. – М. : Издательство АН СССР, 1974.

Рыкалин Н.Н. Расчёт тепловых процессов при сварке / Н.Н. Рыкалин. – М. : Машгиз, 1957.

Рыкалин, Н.Н. Температурное поле разнородных материалов при сварке встык поверхностным источником тепла / Н.Н. Рыкалин, А.А. Углов // Физика и химия обра-ботки материалов, 1964. №6.

Рыкалин Н.Н. Распределение температуры в элементах конструкции при сварке / Н.Н. Рыкалин // Автогенное дело, 1938. №5, 7.

Садриев Р.Ш. Экспериментальное определение температуры плазменного стол-ба в установках плазменной резки и сварки металлов / Р.Ш. Садриев // Вестник Казанско-го государственного технического университета им. А.Н. Туполева. – 2007. № 3. – С. 10-11.

Петров Г.Л. Теория сварочных процессов / Г.Л. Петров, А.С. Тумарев. – М. : Высшая школа. Т.1, 1967.

Хотин, А.С., Боровикова, Р.П., Нечаева, Т.В., Пушкарский, А.С. Теплопровод-ность твёрдых тел. – М. : Энергоатомиздат, 1984.

Krein, F. Fundamentals of heat transfer / F. Krein, W. Black. - M.: Mir, 1983.

Lindgren L. E. Computational mechanics of welding. Thermomechanical and micro-structural modeling. Cambridge: Woodhead Publishing Limited, 2007.

Панов В.И., Кандалов С.В. Газокислородная резка сталей больших толщин. Тепловые особенности газопламенной резки металла большой толщины. Ч.2, Журнал «Сварщик», №4’20, с.22.

Berhou J., Fortunier R. Finite element modeling of heat transfer. USA: JW Publishing, 2004.

Devyatov S. Modeling of welding processes using the software of the company ESI Group №2/2011/CADmaster. p 48-52.

Мишичев, А.И., Мартьянова, А.Е. Решение задач теплопроводности методом конечных элементов в CAE – системе ELCUТ /А.И. Мишичев, А.Е. Мартьянова. – Режим доступа : https://elcut.ru/publications/mishichev.pdf.

Данные автора

Евгений Геннадьевич Бурмистров , Волжский государственный университет водного транспорта, Нижний Новгород,Ю Россия

д.т.н., профессор, профессор кафедры проектирования и технологии постройки судов, Волжский государственный университет водного транспорта (ФГБОУ ВО «ВГУВТ»), 603951, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5, e-mail: burmistrov_e_g@mail.ru

Опубликован
15-06-2021
Как цитировать
Винцив, А. Н., & Бурмистров, Е. Г. (2021). Моделирование процессов распространения теплоты при термической резке металла с учётом основных положений теории сварочных деформаций и напряжений. Научные проблемы водного транспорта, (67), 13-23. https://doi.org/10.37890/jwt.vi67.183
Раздел
Судостроение, судоремонт и экологическая безопасность судна