Naslov
Modeli i algoritmi računalnog projektiranja indukcijskog kaljenja
(Models and algorithms for computer-aided planning of induction hardening process)

Autori
Landek, Darko

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
26.10

Godina
2005

Stranica
246

Mentor
Cajner, Franjo

Ključne riječi
površinsko otvrdnjavanje indukcijskim kaljenjem; gašenje prskanjem; indukcijska radna ćelija; računalna simulacija; računalna optimizacija induktora; metoda rubnih elemenata; metoda konačnih elementa
(induction surface hardening; spray quenching; induction work cell; process simulation; inductor optimization; boundary element method; finite element method)

Sažetak
U radu je opisan postupak površinskog otvrdnjavanja indukcijskim kaljenjem. Za precizno definiranje radnih parametara preporučena je primjena njegove računalne simulacije postupka indukcijskog kaljenja i po potrebi računalna optimizacija induktora . U radu su analizirani glavni fizikalni procesi koji određuju površinsku tvrdoću, dubinu kaljenja, oblik zakaljene zone i njenu otpornost na trošenje. Opisane su analitičke i numeričke metode za rješavanje matematičkih modela simulacije indukcijskog kaljenja. Postavljena je energetska bilanca procesa i razrađeni su matematički modeli elektromagnetskih, termodinamičkih i mikrostrukturnih procesa u obratku tijekom indukcijskog kaljenja. Ovi matematički modeli povezani su simulacijskim algoritmom i riješeni vlastito razvijenim računalnim programom pomoću hibridne metode konačnih i rubnih elemenata (za matematički model elektromagnetskih procesa) i metode konačnih elemenata (za matematički model nestacionarnih termodinamičkih procesa). Uz simulacijski program razvijena je i baza podataka sa svojstvima indukcijski kaljenih materijala: toplinskim, električnim i magnetskim, ovisnim o temperaturi. Predloženi program provjeren je na primjerima indukcijskog kaljenja valjaka dimenzija Ć20x95 mm od čelika 42CrMo4. Izmjerene vrijednosti površinske tvrdoće i dubine kaljenja valjaka uspoređene su sa zadanim iznosima prema kojima je provedena računalna simulacija, te je ustanovljena dobra podudarnost simulacijskih i postignutih rezultata. Zaključuje se da su nužne daljnje provjere i usavršavanje simulacijskog programa i ispitivanje mogućnosti optimizacije induktora za kaljenje obradaka oblika složenijih od dugačkih ravnih i rotaciono simetričnih obradaka.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA