Mathematische Modelle zur Spannungs- und Rißentstehung beim Stranggießen:
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Clausthal-Zellerfeld
Papierflieger
2000
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INHALTSVERZEICHNIS
EINLEITUNG
5
1
MATHEMATISCHES
MODELL
9
1.1
MODELLANNAHMEN
.
10
1.2
WAERMESPANNUNGSPROBLEM
(OHNE
ERSTARRUNG)
.
14
1.3
INKREMENTELLE
BESCHREIBUNG
.
18
1.4
WAERMESPANNUNGSPROBLEM
(MIT
ERSTARRUNG)
.
19
1.4.1
PROBLEMATIK
.
19
1.4.2
ANFANGSWERTE
.
20
1.4.3
MODELLIERUNG
DER
WACHSENDEN
STRANGSCHALE
.
21
1.4.4
REFERENZKONFIGURATION
.
23
1.5
MODELLIERUNG
DES
FLUESSIGEN
KERNS
.
23
2
ASPEKTE
DER
FEM-MODELLIERUNG
25
2.1
ABLEITUNG
DES
FEM-GLEICHUNGSSYSTEMS
.
25
2.2
LOESUNGSALGORITHMEN,
SUBINKREMENTMETHODE
.
27
2.2.1
LOESUNGSALGORITHMUS
FUER
EXPLIZITE
METHODEN
.
27
2.2.2
LOESUNGSALGORITHMEN
FUER
IMPLIZITE
METHODEN
.
28
2.2.3
SUBINKREMENTMETHODE
.
31
2.3
ELEMENTTYPEN,
ELEMENTDISKRETISIERUNG
.
32
2.3.1
AUSWAHL
DES
ELEMENTTYPS
.
32
2.3.2
AUFBAU
DES
FEM-GITTERS
.
33
2.4
RANDBEDINGUNGEN
.
35
2.4.1
VERSCHIEBUNGSRANDBEDINGUNGEN
.
35
2.4.2
MODELLIERUNG
DES
FERROSTATISCHEN
DRUCKES
.
35
2.5
MODELLIERUNG
DER
STRANGFUEHRUNG
.
36
2
INHALTSVERZEICHNIS
2.5.1
KONTAKTRANDBEDINGUNGEN
.
37
2.5.2
MODELLIERUNG
DER
KOKILLE
.
37
2.5.3
MODELLIERUNG
DER
AUSBAUCHUNG
.
38
3
MATERIALGESETZE
42
3.1
UMWANDLUNGSTEMPERATUREN
.
43
3.2
ELASTIZITAETSMODUL,
QUERKONTRAKTIONSZAHL
.
43
3.3
DICHTE,
THERMISCHE
DEHNUNG
.
46
3.4
KRIECHGESETZ
.
48
3.4.1
KRIECHGESETZ
FUER
EINACHSIGE
BELASTUNG
.
49
3.4.2
VERHALTEN
BEI
WECHSELNDER
BELASTUNG
.
52
3.4.3
MEHRACHSIGER
SPANNUNGSZUSTAND
.
53
3.5
DUKTILITAET
.
53
4
TEMPERATURFELDER,
ANLAGENPARAMETER
53
4.1
KNUEPPELANLAGE
.
54
4.2
BRAMMENANLAGE,
THYSSEN
STAHL
AG
.
58
4.3
BRAMMENANLAGE,
AG
DER
DILLINGER
HUETTENWERKE
.
61
5
UNTERSUCHUNG
DER
SPANNUNGEN
AUF
DER
STRANGOBERFLAECHE
65
5.1
ENTSTEHUNGSMECHANISMUS
THERMISCHER
SPANNUNGEN
.
65
5.2
OBERFLAECHENSPANNUNGEN
-
KNUEPPELFORMATE
.
68
5.2.1
KUEHLSTRATEGIE
I
.
68
5.2.2
KUEHLSTRATEGIE
II
.
72
5.2.3
KUEHLSTRATEGIE
III
.
75
5.2.4
ZUSAMMENFASSUNG
.
77
5.3
SPANNUNGSVERTEILUNG
UNTER
ROLLEN
.
79
5.3.1
OHNE
7-A-UMWANDLUNG
.
79
5.3.2
MIT
7-A-UMWANDLUNG
.
82
5.4
OBERFLAECHENSPANNUNG
DER
BRAMMENANLAGEN
.
83
5.4.1
BRAMMENANLAGE
THYSSEN
STAHL
.
83
5.4.2
BRAMMENANLAGE
DILLINGER
HUETTENWERKE
.
84
5.5
DISKUSSION
DER
BERECHNETEN
SPANNUNGSWERTE
.
86
5.6
LAENGSMODELL
.
87
5.6.1
MODELLBESCHREIBUNG
.
87
INHALTSVERZEICHNIS
3
5.6.2
DISKRETISIERUNG
.
88
5.6.3
ERGEBNISSE
DER
SIMULATIONSRECHNUNG
.
89
5.6.4
ZUSAMMENFASSUNG
.
93
6
UNTERSUCHUNG
VON
OBERFLAECHENRISSEN
94
6.1
RISSANFAELLIGKEIT
-
DUKTILITAET
.
94
6.2
RISSKRITERIUM
.
95
6.3
KNUEPPELANLAGE
-
FAELLE
1
-
3
.
96
6.3.1
KUEHLSTRATEGIE
I
.
96
6.3.2
KUEHLSTRATEGIE
II
.
99
6.3.3
KUEHLSTRATEGIE
III
.
101
6.3.4
ZUSAMMENFASSUNG
UND
SCHLUBFOLGERUNGEN
.
102
6.4
BRAMMENANLAGE
-
DILLINGER
HUETTENWERKE
.
102
6.4.1
ERGEBNISSE
VON
UNTERSUCHUNGEN
IM
STAHLWERK
.
104
6.4.2
RESULTATE
DER
RISSANALYSE
.
104
6.4.3
EIN
RISSINDEX
.
110
6.5
BRAMMENANLAGE
-
THYSSEN
STAHL
.
113
6.5.1
SPANNUNGS
-
DUKTILITAETSDARSTELLUNG
.113
6.5.2
RISSINDEX
.
117
6.5.3
ZUSAMMENFASSUNG
UND
SCHLUSSFOLGERUNGEN
.
118
7
UNTERSUCHUNG
VON
INNENRISSEN
120
7.1
ENTSTEHUNG
VON
INNENRISSEN
.
120
7.2
KRITISCHE
DEHNUNG
.
121
7.3
VERFORMUNGSVERHALTEN
DER
HETEROGENEN
ZONE,
AKKUMULIERTE
DEHNUNG
.
121
7.4
BERECHNUNG
AKKUMULIERTER
DEHNUNGEN
.
125
7.5
ERGEBNISSE
DER
KNUEPPELSIMULATION
.
126
7.5.1
KUEHLSTRATEGIE
I
.
126
7.5.2
KUEHLSTRATEGIE
II
.
130
7.5.3
KUEHLSTRATEGIE
III
.
132
7.5.4
UNTERSUCHUNG
DER
KNUEPPELMITTE
.
132
7.5.5
ZUSAMMENFASSUNG
.
132
7.6
ERGEBNISSE
DER
BRAMMENSIMULATION
.
133
7.6.1
ORIGINALE
KOKILLENGEOMETRIE
.
133
7.6.2
OPTIMIERTE
KOKILLENGEOMETRIE
.
136
7.6.3
ZUSAMMENFASSUNG
.
137
4
INHALTSVERZEICHNIS
ZUSAMMENFASSUNG
138
LISTE
WICHTIGER
SYMBOLE
143
LITERATURVERZEICHNIS
145 |
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