1.4. Порядок расчета термического цикла
1.4.1. Из приложения I выбираются исходные данные (толщина листа δ, , ширина пластины b, эффективная мощность источника q, скорость сварки v, координата уА ). Для всех вариантов принять Т0 = 0, α = 0, а = 8∙10-6 м2/с, λ= 39 Вт/м∙оС (для углеродистых и низколегированных конструкционных сталей).
Выбирается момент времени t = 0 c.
Делается подстановка x = – vt.
Вычисляется температура предельного состояния Т1 в точке А от действительного источника в точке О на рисунке 1.4а. В формулу (1.2) подставляются исходные данные и значение х, определенное по п.1.4.3. При расчете функции Ко(u) использовать формулу (1.3).
Аналогично вычисляется температура предельного состояния Т2 в точке А от фиктивного источника в точке О1 для .
Определяется окончательная температура предельного состояния Т путем сложения температур от действительного и фиктивного источников : Т = Т1 + Т2.
Полученные результаты расчета температуры наносятся на график T(t). Для контроля правильности вычислений промежуточные результаты расчета заносятся в бланк-алгоритм, представленный ниже в примере расчета (п. 1.5).
. Процедуру расчета повторить для моментов времени 1, 2, 4, 6, 10, 20, 40, 70, 100 и 200 с.
По полученным точкам строится график термического цикла в равномерной шкале в промежутке времени (0 100) с
1.5. Оформление результатов расчета
В расчетно-пояснительной записке необходимо представить:
Таблицу исходных данных к расчету.
Заполненный бланк-алгоритм расчета (таблица 1.2).
График термического цикла с расчетными точками.
1.6. Пример выполнения расчета
Таблица 1.1
Исходные данные
Параметр |
Обознач. |
Ед. измер. |
Величина |
Материал – Сталь 40Х Коэф. теплопроводности Коэф. температуропроводности Эффективная мощность Толщина листа Скорость сварки Координата уА точки А |
λ а q δ v уА
|
Вт/м∙оС м2/с Вт м м/с м |
39 8∙10-6 10000 0,01 0,007 0,01 |
Т
аблица
1.2
Пример оформления бланк-алгоритма
t, c |
x, м |
r, м |
r1 |
|
|
|
|
|
|
Т1,°С |
Т2,°С |
Т,С |
|
0 1 2 4 6 10 20 40 70 100 200 |
0 -0,007 -0,014 -0,028 -0,042 -0,07 -0,20 -0,28 -0,49 -0,7 -1,4 |
0,01 0,012 0,017 0,029 0,043 0,071 0,140 0,280 0,490 0,7001,400
|
0,03 0,031 0,033 0,041 0,051 0,076 0,143 0,282 0,491 0,700 1,400 |
4,38 5,34 7,53 13,0 18,9 30,9 61,4 123 214 306 613 |
13,1 13,5 14,5 18 22,6 33,3 62,6 123 215 307 613 |
0,0126 0,1025 0,2411 0,4690 0,5983 0,7327 0,8555 0,9248 0,9563 0,9692 0,9845 |
0 0 0,0002 0,0033 0,0149 0,0676 0,2489 0,4960 0,6693 0,7549 0,8688 |
0,582 0,530 0,449 0,344 0,286 0,224 0,160 0,113 0,0855 0,0716 0,0506 |
0,343 0,338 0,326 0,294 0,262 0,216 0,158 0,113 0,0854 0,0715 0,0506 |
30 222 451 658 700 671 557 427 334 283 203 |
0 0 0,3 4 16 60 161 228 234 221 180 |
30 222 451 662 716 731 718 655 568 504 383 |
|
|
|
||||||||||||
Заполненный бланк-алгоритм приведен в таблице 1.2, а график термического цикла – на рис. 1.6.
Рис. 1.6. График термического цикла