РГР по цифровому моделированию. Бачурин Денис РГР цифр модел. Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова

• Название: Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова
• Анкор: РГР по цифровому моделированию
• Дата: 12.12.2022
• Размер: 43.98 Kb.
• Имя файла: Бачурин Денис РГР цифр модел.docx
• Тип: Документы; #841058

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

“Магнитогорский государственный технический университет

им. Г. И. Носова”

(ФГБОУ ВО “МГТУ им. Г.И. Носова”)

Кафедра МиТОДиМ

Расчетно-графическая работа

по дисциплине: Цифровое моделирование

физико-химических процессов

Тепловые процессы при сварке

Исполнитель: Бачурин. Д. И. обучающийся 2 курса, группа ММСб-21-3

Руководитель : Шекшеев. М. А., доцент, к.т.н., доцент

Работа защищена “____” _______20___г. с оценкой_________

(оценка) (подпись)

Магнитогорск, 2022

Необходимо рассчитать тепловые явления при тепловом воздействии на металлы в зависимости от их начальной температуры, скорости охлаждения, коэффициента теплопроводности и др.

Общие данные :

Т_н = 30 °С

Т = 650 °С

I =220 A

U = 28 B

V = 11 м/ч = 0,30м/c

η = 0,7

λ = 0,65 Вт/(см·⁰С)

а = 0,1 см²/с

q = I *U *η = 220 * 28 * 0,7 = 4312 ВТ

<sub>Часть 1.

Расчёт теплового пятна при сварке определяется по формуле</sub> :



где R - длина радиус-вектора рассматриваемой точки, см;

- начальная температура изделия, ⁰С;

q= I*U*η - эффективная тепловая мощность, Вт;

λ - коэффициент теплопроводности, Вт/(см·⁰С);

v - скорость сварки, см/сек;

a - коэффициент температуропроводности, см²/с.



где x, y, z - координаты рассматриваемой точки, см.

Точки с координатами:

Z = 0 см

Y = -0,1 см

X = -0,1; -0,6; -0,8; -1,2; -2 см

По результатам расчетов: R = 0,1; R₂ = 0,6; R₃ = 0,8; R₄ = 1,2; R₅ = 2

T₁=1540 ⁰С; T₂=1540 ⁰С; T₃=1327,17 ⁰С; T₄=901,25 ⁰С; T₅=555,24 ⁰С.



Рисунок 1. Зависимость температуры от координаты тела.

Часть 2.

Расчёт скорости охлаждения в зависимости от начальной температуры определяется по формуле :



где λ - коэффициент теплопроводности, Вт/(см·⁰С);

Т - температура при которой определяется скорость охлаждения, ⁰С;

- начальная температура изделия, ⁰С;

q - эффективная тепловая мощность, Вт;

v - скорость сварки, см/сек.

Дано:

Т = 600 °С

Т_н = 20; 100; 200; 300; 400 °С

q = 4312 Вт

V = 0,30см/с

По результатам расчётов: ɷ₁=-95°С/C; ɷ₂=-71°С/C; ɷ₃=-45°С/C; ɷ₄=-25°С/C; ɷ₅=-11°С/C;



Рисунок 2. Зависимость скорости тела от начальной температуры .

Часть 3.

Определение температуры спустя определённое время определяется по формуле:



где t - коэффициент теплопроводности, сек



Дано:

Z = 0 см

Y = -0,1 см

t = 1, 3, 9, 15, 25 сек

r=0,05

По результатам расчётов: T₁=1540⁰С; T₂=1193⁰С; T₃=420⁰С; T₄=264⁰С; T₅=170⁰С



Рисунок 3 . Зависимость температуры от времени.

Заключение

Таким образом, выполнив данную расчетно-графическую работу, я научился рассчитывать тепловые явления при тепловом воздействии на металлы в зависимости от их начальной температуры, а также определять скорость охлаждения и коэффициент теплопроводности.