Zitat:
Original erstellt von ede911:
Hallo,
ich brauche Hilfe zur Simulation des Abschreckens einer Stahlprobe.
Die Ergebnisse, die ich erhalte, sind leider nicht übereinstimmend mit den Werten einer praktischen Auswertung des Versuches.
Ich erläutere kurz das Prinzip:
Probe: 25x100 wird auf 800°C erhitzt und anschließend an einer Stirnfläche mit 20°C kaltem Wasser abgeschreckt.Mein Problem ist hierin das Aufbringen der "Lasten" und "Randbedingungen"
Wenn jemand schon in diesem Bereich etwas Kenntnis hat, so bi ich dankbar um Hilfe.
Schönen Gruß
Ede
Sorry, falls ich arragant klinge. Du hast kein Problem mit Lasten und Randbedingungen. Die sind trivial, siehe unten. Du hast augenscheinlich das gleiche Problem wie viele andere Leute, die FE-Methoden einsetzen:
Schlichtweg zuwenig Ahnung von den Grundlagen aus Werkstoffkunde, Physik und Mathematik. Im einzelnen:
1) Du kuehlst von 800°C auf RT ab. Damit aenderst Du mindestens einmal die Kristallstruktur, soweit ich hier uebliche ferritische Staehle annehmen darf.
1a1) von Austenit (kfz) nach Ferrit (krz). Je nach C-Gehalt und anderen Legierungselementen (!) kommt ggf. noch eine weitere Umwandlung in Frage:
1a2) von Austenit (kfz) nach Martensit (trz).
Du hast Laengenaenderungen zusaetzlich zu denen, welche auf die Waermedehnung eines Materials zurueckzufuehren sind. Es sind Dehnungen, die auf eine temperaturbedingte Aenderung der Gefueges zurueckzufuehren sind.
Je nach dem, wie das Material vorbehandelt/umgeformt worden war, mag das Gefuege zusaetzlich in Vorszugrichtungen ausgerichtet sein. Damit hast du KEIN isotropes Material mehr!
2) Da es hier zu (Re-)Kristallisationsvorgaengen kommt, wird Energie im Material gespeichert ohne merkliche Tmeperaturaenderung.
3) Die tatsaechlichen Laengenaenderungen werden vom tatsaechlichen Gefuege, hier im wesentlichen von der Verteilung des Martensits (ung ggf. des Restaustenits) in einer angenommen ferritischen Matrix abhaengen. Dieses Verteilung ist jedoch u.a. abhaengig von der Diffusionsgeschwindigkeit des Kohlenstoffs im Austenit, und damit von der Temperatur und den Legierungselementen.
4) Rechnet man genau, dann mueszte man den Waermeuebergang Wasser <-> Stirnseite noch modellieren, ggf. als Blasensieden/Filmsieden beruecksichtigen.
Lasten und Randbdg.:
Dein Vierkantstahl sei kraefte- und momentenfrei. Einfachstenfalls an der abzukuehlenden Stirnseite kinematisch festgelegt, wie auch immer..... An der Stirnseite wird ein Temperaturspruch von 800°C nach RT eingepraegt. Um bessere numerische Stailitaet zu erreichen, wird man die Sprungfunktion durch ein Trapez mit nur endlich groszer Abkuehlgeschwindigkeit approximieren.
Deine Aufgabe ist, ein Programm zu finden, mit dem ueberhaupt diese Aufgabe gerechnet werden kann. Es musz Materialumwandlung, Diffusionsprobleme, Waermeleitung und -uebertragung, latente Waerme, sowie die ueblichen mechanischen Groeszen rechnen koennen in einem anisotropen Material.....
mfg HA
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