Nové metodické postupy získávání vstupních dat pro numerické simulace svařování a tepelného zpracování u materiálů využívaných v energetickém průmyslu
Loading...
Date
2015
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Předložená habilitační práce je zaměřena do oblasti návrhu, realizace a následné verifikace nových metodických postupů, vedoucích k získání relevantních vstupních dat pro numerické simulace svařování a tepelného zpracování. Je soustředěna především na materiály využívané v energetickém průmyslu, ale navržené a ověřené metodické postupy je možné aplikovat i na další typy materiálů a technologických postupů. Hlavním cílem práce bylo poskytnout uživatelům komerčních simulačních programů možnost pochopit základní principy v oblasti získávání vstupních a verifikačních dat, využít je při definování řešených úloh a následně tyto výsledky aplikovat.
Oblast numerických simulací svařování a tepelného zpracování je velice široká a není možné ji z hlediska metodických postupů řešit komplexně jako jeden celek. Proto byla experimentální část práce zaměřena především do oblasti simulací růstu zrna, do oblasti získávání vstupních a verifikačních dat pro simulace svařování s předehřevem a bez předehřevu při jednoznačném definování okrajových podmínek a do oblasti simulací tepelného zpracování zaměřené na popis dějů probíhajících na rozhraní zkušební vzorek – ochlazovací médium. Pro potvrzení vhodnosti navržených metodických postupů byly realizovány verifikační experimenty na celkem osmi různých materiálech využívaných v energetickém průmyslu. Tyto materiály byly vybrány tak, aby byly zastoupeny všechny metalurgické struktury. Jednalo se tak o austenitické oceli 25Cr20NiNbN (HR3C), 18Cr9Ni3CuNbN (S304H) a 18Cr12NiNb (TP347HFG), martenzitické oceli X22CrMoV12-1 a X10CrWMoVNb9-2 (P92), bainitické oceli 7CrMoVTi10-10 (P24) a 10GN2MFA a feriticko perlitickou ocel P235GH.
Pro ucelený pohled na složitost uvedené problematiky byly v teoretické části popsány všechny typy vstupních dat, nezbytných pro numerické simulace svařování a tepelného zpracování využívané v komerčních simulačních programech. Kromě základního popisu způsobu jejich získávání byly v této stati popsány také modely využívané k vlastním numerickým simulacím. Snahou bylo také ukázat, že se nelze spoléhat pouze na programové databáze a využívat je bez znalosti jakýchkoliv okrajových podmínek simulovaného procesu a že nelze získané výsledky přijímat jako axiom bez dalšího experimentálního ověření a interpretace výsledných dějů.