Razvili smo dvodimenzionalni-dvonivojski model rezine za napoved razvoja temperature in mikrostrukture pri strjevanju v gredici s kvadratnim presekom med kontinuiranim ulivanjem jekla v podjetju podjetju Štore Steel d.o.o.. Na makro nivoju uporabimo brezmrežno lokalno kolokacijsko metodo z radialnimi baznimi funkcijami (LKMRBF) za krajevno in eksplicitno Eulerjevo shemo za časovno diskretizacijo entalpijske enačbe. Temperaturno odvisnost entalpije, prevodnosti in deleža trdne faze izračunamo s programom JMatPro. Temperaturno polje interpoliramo na mikro nivo z uporabo LKMRBF. Na mikro nivoju uporabimo normalno porazdelitev za opis nukleacije in model Kurz-Giovanola-Trivedi za izračun hitrosti rasti zrn. Pri reševanju vodilnih enačb nukleacije in rasti zrn uporabimo brezmrežno metodo točkovnih avtomatov. Model smo validirali z ekperimentalnimi podatki izmerjenimi v podjetju Štore Steel d.o.o..
F.09 Razvoj novega tehnološkega procesa oz. tehnologije
COBISS.SI-ID: 513016177Simulacijski sistem obsega sklopljeno simulacijo mehanike trdnin, tekočin, elektromagnetnega polja ter razvoj mikrostrukture pri polkontinuirnem ulivanju aluminijevih zlitin. Sistem temelji na naših originalnih brezmrežnih rešitvenih postopkih. Je v industrijski uporabi v IMPOL Slovenska Bistrica.
F.09 Razvoj novega tehnološkega procesa oz. tehnologije
COBISS.SI-ID: 3868948Brezmrežne metode predstavljajo zelo hitro razvijajoče se področje v računalniški mehaniki. Od klasičnih numeričnih metod kot so metoda končnih elementov, metoda končnih volumnov in metoda robnih elementov se brezmrežne metode razlikujejo predvsem v testnih funkcijah, ki so odvisne le od razporeditve računskih vozlišč in ne od iz računskih vozlišč zgrajenih geometrijskih objektov. Prednosti takega pristopa v primerjavi s klasičnimi metodami so v visokih redih gladkosti, odsotnosti popačenja računske mreže, itd. Presenetljivo dobro se obnesejo v močni formulaciji, v kateri ni potrebe po integriranju, kar predstavlja dodatno prednost pred primerljivimi metodami. Metode se najbolje obnesejo v inverznih problemih in problemih z gibajočimi se mejami. Predstavljen bo pregled brezmrežnih metod, ki temeljijo na kolokaciji z radialnimi baznimi funkcijami za večfizikalne in večnivojske probleme. Podrobno bodo obravnavani specifični poudarki v računalniški dinamiki fluidov, kot so prilagodljivost, privetrnost in sklapljanje med tlakom in hitrostjo. V zaključku bo predstavljenih več primerov modeliranja kontinuiranega ulivanja jekla in aluminijevih zlitin na mikro in makro skali ter primer modeliranja vročega valjanja jekla.
B.04 Vabljeno predavanje
COBISS.SI-ID: 4019195Predstavljena je 3D simulacija kontinuiranega ulivanja jekla z elektro-magnetnim mešanjem za koninuirno napravo Štore Steel. Elektro-magnetna sila je izračunana z metodo končnih elementov, medtem ko je strujanje tekočega jekla in strjevanje izračunano z lokalno kolokacijsko brezmrežno metodo na podlagi radialnih baznih funkcij (LRBFCM). Elektro-magnetno mešanje povzroči vrtenje toka tekočega jekla, ki pospeši ohlajanje in strjevanje jekla. Podobne ugotovitve so omenjene tudi v drugih mednarodnih publikacijah na tem področju. Poleg omenjenega, neoptimalna nastavitev mešanja povzroča tudi napake na končnem izdelku. LFBFCM metoda je že bila uporabljena na 3D primerih, vendar prvič z upoštevanjem elektro-magnetnega mešanja.
B.03 Referat na mednarodni znanstveni konferenci
COBISS.SI-ID: 1336746Obrazložitev: Prof. Šarler je razvil nov, konceptualno preprost brezmrežni način numerične obravnave parcialnih diferencialnih enačb na podlagi lokalne uporabe radialnih baznih funkcij ter z njim natančno in učinkovito rešil številne zapletene naravoslovne in tehnične probleme z velikim številom neznank. Ti obsegajo večfazne sisteme na več prostorskih merilih, v katerih so povezani vplivi elektromagnetnih polj z nelinearno mehaniko trdnin in turbulentno dinamiko tekočin. S tem je v svetovno zakladnico znanja prispeval izvirno in splošno uporabno numerično metodo, ki jo odlikujejo odsotnost računske mreže in krajevne integracije, številne možnosti prilagodljivosti, preprosta numerična implementacija ter uporabnost za geometrijsko zapletene oblike v različnih dimenzijah. V praksi skupaj s sodelavci pristop uspešno uporablja pri načrtovanju sistemov v velikih tujih raziskovalnih centrih ter v metalurški industriji doma in v tujini. Opisane raziskave je v zadnjih sedmih letih objavil v 30 odmevnih člankih v vodilnih znanstvenih revijah s področja razvoja in uporabe numeričnih metod. Je prejemnik več mednarodnih nagrad in priznanj ter vabljeni predavatelj na številnih mednarodnih konferencah, univerzah in inštitutih.
E.01 Domače nagrade