Festigkeits- und zeitoptimierte Prozessführung beim quasi-simultanen Laser-Durchstrahlschweißen:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Erlangen
FAU University Press
2022
|
| Schriftenreihe: | FAU Studien aus dem Maschinenbau
Band 406 |
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| Online-Zugang: | kostenfrei kostenfrei kostenfrei kostenfrei Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | xiii, 157 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 17 cm, 526 g |
| ISBN: | 9783961475834 9783961475841 3961475830 |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
FORMELZEICHEN
UND
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
.....................................
IX
I
EINLEITUNG
........................................................................................
I
2
STAND
DER
TECHNIK
UND
FORSCHUNG
................................................
3
2.1
PRINZIP
DES
LASER-DURCHSTRAHLSCHWEISSENS
..............................................
3
2.2
PROZESSPHASEN
BEI
QUASI-SIMULTANER
BESTRAHLUNG
..................................
5
2.3
SPANNTECHNIKEN
..........................................................................................
8
2.4
VERBINDUNGSWIRKMECHANISMEN
...............................................................
10
2.4.1
THEORIE
DER
MINDESTFLIESSGESCHWINDIGKEIT
...................................
10
2.4.2
EINFLUSS
DER
FLIESSBEWEGUNG
IN
DER
GRENZSCHICHT
.......................
13
2.4.3
HANDLUNGSBEDARF
...........................................................................
14
2.5
EINFLUSS
VON
EIGENSPANNUNGEN
................................................................
14
2.6
NUMERISCHE
PROZESSMODELLE
....................................................................
16
2.6.1
TEMPERATURFELDBERECHNUNG
..........................................................
17
2.6.2
THERMO-MECHANISCH
GEKOPPELTE
SIMULATION
..............................
19
2.6.3
HANDLUNGSBEDARF
..........................................................................
20
2.7
TEMPERATURMESSUNG
MIT
SCANNER-INTEGRIERTEM
PYROMETER
..................
21
3
ZIELSETZUNG
UND
VORGEHENSWEISE
................................................
25
4
WERKSTOFFCHARAKTERISIERUNG
........................................................
27
4.1
OPTISCHE
EIGENSCHAFTEN
DES
OBEREN
FUEGEPARTNERS
................................
27
4.2
OPTISCHE
EIGENSCHAFTEN
DES
UNTEREN
FUEGEPARTNERS
..............................
30
5
LASERVERSUCHSEINRICHTUNG
............................................................
31
5.1
STRAHLFUEHRUNG
UND
-FORMUNG
..................................................................
32
5.2
SPANNTECHNIK
.............................................................................................
35
5.3
CHARAKTERISIERUNG
UND
KALIBRATION
........................................................
36
5.3.1
KALIBRATION
DER
PYROMETER
............................................................
37
5.3.2
VERIFIKATION
DER
KALIBRATION
.........................................................
39
6
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
UND
-AUSWERTUNG
..................................
41
6.1
KONDITIONIERUNG
DER SCHWEISSPROBEN
......................................................
41
6.2
FLACH-FLACH-SCHWEISSUNGEN
.....................................................................
42
6.3
T-STOSS-SCHWEISSUNGEN
.............................................................................
44
V
6.4
PLAUSIBILITAETSPRUEFUNG
DER
MESSDATEN
.....................................................
45
6.5
SCHWEISSNAHTCHARAKTERISIERUNG
...............................................................
47
7
PROZESSMODELL
MIT
THERMO-FLUID-STRUKTUR-KOPPLUNG
.............
49
7.1
NUMERISCHE
RECHENMETHODEN
...............................................................
50
7.1.1
ARBITRARY-LAGRANGE-EULER-METHODE
(ALE)
...................................
51
7.1.2
ELEMENT-FREE-GALERKIN-METHODE
(EFG)
........................................
52
7.2
GEOMETRIEMODELL
UND
RANDBEDINGUNGEN
.............................................
53
7.3
AEQUIVALENTE
WAERMEQUELLFUNKTION
.........................................................
55
7.4
PARAMETRIERUNG
DES
MECHANISCHEN
MATERIALMODELLS
..........................
56
7.5
VALIDIERUNG
DES
PROZESSMODELLS
.............................................................
58
7.5.1
SCHWEISSNAHTGEOMETRIE
.................................................................
58
7.5.2
TEMPERATURMESSSIGNAL
..................................................................
60
7.6
PROZESSDIAGNOSTIK
BEI
T-STOSS-SCHWEISSUNGEN
.......................................
62
8
KORRELATION
WAERMESTRAHLUNG
UND
TEMPERATURSIGNAL
..............
65
8.1
ANALYTISCHES
BERECHNUNGSMODELL
.........................................................
65
8.2
TIEFENLAGENABHAENGIGE
WAERMESTRAHLUNG
BEI
EINER
FLACH-FLACH
SCHWEISSUNG
...............................................................................................
68
9
PROZESSABLAUF
BEI
T-STOSS-SCHWEISSUNGEN
...................................
71
9.1
SCHWEISSNAHTGEOMETRIE
.............................................................................
71
9.2
FUEGEGESCHWINDIGKEIT
...............................................................................
75
9.3
SCHWEISSNAHTKERNTEMPERATUR
..................................................................
75
9.3.1
EINFLUSS
VON
LASERLEISTUNG
UND
FUEGEDRUCK
.................................
76
9.3.2
ZEITBEREICH
DER
QUASI-STATIONAEREN
PROZESSPHASE
........................
77
9.3.3
ZEITBEREICH
DER
NACHHALTEPHASE
..................................................
79
10
KORRELATION
PROZESSABLAUF
UND
KURZZEITFESTIGKEIT
...................
81
10.1
KURZZEITFESTIGKEIT
UND
BRUCHVERHALTEN
..................................................
81
10.2
KERNTEMPERATUR
IN
DER
QUASI-STATIONAEREN
PROZESSPHASE
....................
84
10.3
BESTRAHLUNGS
UND
ABKUEHLZEIT
................................................................
85
10.4
FUEGEGESCHWINDIGKEIT
...............................................................................
88
10.5
INTERPRETATION
DER
ERKENNTNISSE
HINSICHTLICH
DER
VERBINDUNGSWIRKMECHANISMEN
..............................................................
89
11
WISSENSCHAFTLICHE
THESEN
DER
ARBEIT
........................................
93
11.1
WIRKZUSAMMENHANG
PROZESSABLAUF
UND
SCHWEISSNAHTFESTIGKEIT
.......
93
11.2
ERKENNTNISSE
FUER
DIE
PROZESSAUSLEGUNG
.................................................
95
12
ZUSAMMENFASSUNG
.......................................................................
97
VI
ANHANG
...................................................................................................
99
PROZESSSIMULATION
.............................................................................................
99
CHARAKTERISIERUNG
DER
LASERVERSUCHSEINRICHTUNG
.........................................
117
MESSDATEN
..........................................................................................................
131
LITERATURVERZEICHNIS
............................................................................
143
PROMOTIONSBEZOGENE
PUBLIKATIONEN
(PEER-REVIEWED)
.............................
PROMOTIONSBEZOGENE,
STUDENTISCHE
ARBEITEN
...............................................
154
VII
|
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
FORMELZEICHEN
UND
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
.
IX
I
EINLEITUNG
.
I
2
STAND
DER
TECHNIK
UND
FORSCHUNG
.
3
2.1
PRINZIP
DES
LASER-DURCHSTRAHLSCHWEISSENS
.
3
2.2
PROZESSPHASEN
BEI
QUASI-SIMULTANER
BESTRAHLUNG
.
5
2.3
SPANNTECHNIKEN
.
8
2.4
VERBINDUNGSWIRKMECHANISMEN
.
10
2.4.1
THEORIE
DER
MINDESTFLIESSGESCHWINDIGKEIT
.
10
2.4.2
EINFLUSS
DER
FLIESSBEWEGUNG
IN
DER
GRENZSCHICHT
.
13
2.4.3
HANDLUNGSBEDARF
.
14
2.5
EINFLUSS
VON
EIGENSPANNUNGEN
.
14
2.6
NUMERISCHE
PROZESSMODELLE
.
16
2.6.1
TEMPERATURFELDBERECHNUNG
.
17
2.6.2
THERMO-MECHANISCH
GEKOPPELTE
SIMULATION
.
19
2.6.3
HANDLUNGSBEDARF
.
20
2.7
TEMPERATURMESSUNG
MIT
SCANNER-INTEGRIERTEM
PYROMETER
.
21
3
ZIELSETZUNG
UND
VORGEHENSWEISE
.
25
4
WERKSTOFFCHARAKTERISIERUNG
.
27
4.1
OPTISCHE
EIGENSCHAFTEN
DES
OBEREN
FUEGEPARTNERS
.
27
4.2
OPTISCHE
EIGENSCHAFTEN
DES
UNTEREN
FUEGEPARTNERS
.
30
5
LASERVERSUCHSEINRICHTUNG
.
31
5.1
STRAHLFUEHRUNG
UND
-FORMUNG
.
32
5.2
SPANNTECHNIK
.
35
5.3
CHARAKTERISIERUNG
UND
KALIBRATION
.
36
5.3.1
KALIBRATION
DER
PYROMETER
.
37
5.3.2
VERIFIKATION
DER
KALIBRATION
.
39
6
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
UND
-AUSWERTUNG
.
41
6.1
KONDITIONIERUNG
DER SCHWEISSPROBEN
.
41
6.2
FLACH-FLACH-SCHWEISSUNGEN
.
42
6.3
T-STOSS-SCHWEISSUNGEN
.
44
V
6.4
PLAUSIBILITAETSPRUEFUNG
DER
MESSDATEN
.
45
6.5
SCHWEISSNAHTCHARAKTERISIERUNG
.
47
7
PROZESSMODELL
MIT
THERMO-FLUID-STRUKTUR-KOPPLUNG
.
49
7.1
NUMERISCHE
RECHENMETHODEN
.
50
7.1.1
ARBITRARY-LAGRANGE-EULER-METHODE
(ALE)
.
51
7.1.2
ELEMENT-FREE-GALERKIN-METHODE
(EFG)
.
52
7.2
GEOMETRIEMODELL
UND
RANDBEDINGUNGEN
.
53
7.3
AEQUIVALENTE
WAERMEQUELLFUNKTION
.
55
7.4
PARAMETRIERUNG
DES
MECHANISCHEN
MATERIALMODELLS
.
56
7.5
VALIDIERUNG
DES
PROZESSMODELLS
.
58
7.5.1
SCHWEISSNAHTGEOMETRIE
.
58
7.5.2
TEMPERATURMESSSIGNAL
.
60
7.6
PROZESSDIAGNOSTIK
BEI
T-STOSS-SCHWEISSUNGEN
.
62
8
KORRELATION
WAERMESTRAHLUNG
UND
TEMPERATURSIGNAL
.
65
8.1
ANALYTISCHES
BERECHNUNGSMODELL
.
65
8.2
TIEFENLAGENABHAENGIGE
WAERMESTRAHLUNG
BEI
EINER
FLACH-FLACH
SCHWEISSUNG
.
68
9
PROZESSABLAUF
BEI
T-STOSS-SCHWEISSUNGEN
.
71
9.1
SCHWEISSNAHTGEOMETRIE
.
71
9.2
FUEGEGESCHWINDIGKEIT
.
75
9.3
SCHWEISSNAHTKERNTEMPERATUR
.
75
9.3.1
EINFLUSS
VON
LASERLEISTUNG
UND
FUEGEDRUCK
.
76
9.3.2
ZEITBEREICH
DER
QUASI-STATIONAEREN
PROZESSPHASE
.
77
9.3.3
ZEITBEREICH
DER
NACHHALTEPHASE
.
79
10
KORRELATION
PROZESSABLAUF
UND
KURZZEITFESTIGKEIT
.
81
10.1
KURZZEITFESTIGKEIT
UND
BRUCHVERHALTEN
.
81
10.2
KERNTEMPERATUR
IN
DER
QUASI-STATIONAEREN
PROZESSPHASE
.
84
10.3
BESTRAHLUNGS
UND
ABKUEHLZEIT
.
85
10.4
FUEGEGESCHWINDIGKEIT
.
88
10.5
INTERPRETATION
DER
ERKENNTNISSE
HINSICHTLICH
DER
VERBINDUNGSWIRKMECHANISMEN
.
89
11
WISSENSCHAFTLICHE
THESEN
DER
ARBEIT
.
93
11.1
WIRKZUSAMMENHANG
PROZESSABLAUF
UND
SCHWEISSNAHTFESTIGKEIT
.
93
11.2
ERKENNTNISSE
FUER
DIE
PROZESSAUSLEGUNG
.
95
12
ZUSAMMENFASSUNG
.
97
VI
ANHANG
.
99
PROZESSSIMULATION
.
99
CHARAKTERISIERUNG
DER
LASERVERSUCHSEINRICHTUNG
.
117
MESSDATEN
.
131
LITERATURVERZEICHNIS
.
143
PROMOTIONSBEZOGENE
PUBLIKATIONEN
(PEER-REVIEWED)
.
PROMOTIONSBEZOGENE,
STUDENTISCHE
ARBEITEN
.
154
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