Numerische Simulation und experimentelle Validierung makroskopischer Seigerungen im Stahlguss:
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1995
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INHALTSVERZEICHNIS
SEITE
KURZFASSUNG
IX
1
EINLEITUNG
1
2
ENTSTEHUNG
UND
BEDEUTUNG
VON
MAKROSEIGERUNGEN
IM
STAHLGUSS
3
3
STAND
DER
TECHNIK
16
3.1
EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNGEN
VON
SEIGERUNGEN
17
3.1.1
BINAERE
LEGIERUNGEN
17
3.1.2
STAHLGUSS
19
3.2
MODELLIERUNG
UND
SIMULATION
VON
MAKROSEIGERUNGEN
21
3.2.1
BINAERE
LEGIERUNGEN
21
3.2.2
STAHLGUSS
24
3.3
MODELLIERUNG
VON
MIKROSEIGERUNGEN
UND
PHASENUMWANDLUNGEN
IM
STAHLGUSS
26
3.4
PERMEABILITAETSMODELLE
28
4
EXPERIMENTELLE
ARBEITEN
29
4.1
GUSSSTUECKGEOMETRIE,
GUSSWERKSTOFF
UND
ABGUSSBEDINGUNGEN
29
4.2
ABGUSS
DES
MODELLGUSSSTUECKES
31
4.2.1
AUFNAHME
VON
ABKUEHLKURVEN
31
4.2.2
ERMITTLUNG
DER
ERSTARRUNGSMORPHOLOGIE
34
4.2.3
BESTIMMUNG
DER
MAKROSEIGERUNGEN
36
4.3
BESTIMMUNG
DES
WAERMEUEBERGANGSKOEFFIZIENTEN
39
4.4 BESTIMMUNG
DER
DENDRITENACHS
UND
-ARMABSTAENDE
ALS
FUNKTION
VON
ERSTARRUNGSPARAMETEM
46
5
MODELLIERUNG
VON
MAKROSEIGERUNGEN
IM
STAHLGUSS
55
5.1
DAS
SYSTEM
DER
MAKROSKOPISCHEN
ERHALTUNGSGLEICHUNGEN
55
5.1.1
VEREINFACHENDE
ANNAHMEN
62
5.1.2
MASSEN-,
ENERGIE
UND
LEGIERUNGSKOMPONENTEN
ERHALTUNGSGLEICHUNG
65
5.1.2.1
DIE
ENERGIEERHALTUNGSGLEICHUNG
66
5.1.2.2
DIE
LEGIERUNGSKOMPONENTENERHALTUNGS
GLEICHUNG
IN
DER
FLUESSIGPHASE
67
5.1.2.3
DIE
LEGIERUNGSKOMPONENTENERHALTUNGS
GLEICHUNG
IN
DEN
FESTEN
PHASEN
68
5.1.2.4
DIE
IMPULSERHALTUNGSGLEICHUNG
IN
DER
FLUESSIGPHASE
69
5.2
PHASENDIAGRAMMBETRACHTUNG
70
5.3
DAS
MIKROSKOPISCHE
DIFFUSIONSMODELL
72
5.3.1
DIFFUSIONSLAENGEN
WAEHREND
DER
PRIMAEREN
ERSTARRUNG
7
5
5.3.2
DIFFUSIONSLAENGEN
WAEHREND
DER
PERITEKTISCHEN
ERSTARRUNG
78
5.4
PERMEABILITAETSMODELLE
79
5.5
ZUSAMMENFASSUNG
DER
BESTIMMENDEN
GLEICHUNGEN
83
6
LOESUNGSSCHEMA
UND
PROGRAMMAUFBAU
86
6.1
DER
LOESUNGSALGORITHMUS
86
6.1.1
DIE
ALLGEMEINE
DISKRETISIERTE
GLEICHUNG
86
6.2
DAS
DISKRETISIERTE
GLEICHUNGSSYSTEM
90
6.2.1
DISKRETISIERTE
ENERGIE
UND
LEGIERUNGSKOMPONENTEN
ERHALTUNGSGLEICHUNG
90
6.2.2
DISKRETISIERTE
IMPULSERHALTUNGSGLEICHUNG
90
6.2.3
DISKRETISIERTE
MASSENERHALTUNGSGLEICHUNG
92
6.3
BERECHNUNG
DER
PHASENANTEILE
98
6.3.1
BERECHNUNG
DER
PHASENANTEILE
FUER
DIE
PRIMAERE
ERSTARRUNG
95
6.3.2
BERECHNUNG
DER
PHASENANTEILE
FUER
DIE
PERITEKTISCHE
ERSTARRUNG
96
6.4
DIE
PROGRAMMSTRUKTUR
97
7
SIMULATIONSDURCHFUEHRUNG
UND
-RESULTATE
101
7.1
ERMITTLUNG
UND
UEBERNAHME
DER
ANFANGS
UND
RANDBEDINGUNGEN
101
7.2
THERMOPHYSIKALISCHE
DATEN
105
7.3
PARAMETER
UND
DATEN
DER
SIMULATIONSDURCHFUEHRUNG
105
7.4
SIMULATIONSRESULTATE
109
8
DISKUSSION
DER
NUMERISCHEN
RESULTATE
UND
VERGLEICH
MIT
DEN
EXPERIMENTELL
ERMITTELTEN
MAKROSEIGERUNGEN
126
9
ABGUSS
UND
SIMULATION
EINES
ZWEITEN
MODELLGUSSSTUECKES
133
9.1
GUSSSTUECKGEOMETRIE,
GUSSWERKSTOFF
UND
ABGUSSBEDINGUNGEN
133
9.2
EXPERIMENTELLE
RESULTATE
135
9.3
SIMULATIONSDURCHFUEHRUNG
UND
SIMULATIONSRESULTATE
140
9.4
DISKUSSION
DER
NUMERISCHEN
RESULTATE
UND
VERGLEICH
MIT
DEN
EXPERIMENTELL
ERMITTELTEN
MAKROSEIGERUNGEN
158
10
AUSBLICK
162
ZEICHENERKLAERUNG
164
LITERATURVERZEICHNIS
165 |
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