Polkontinuirno ulivanje aluminijeih zlitin je široko vzpostavljena tehnologija za učinkovito proizvodnjo aluinijevih drogov in slabov. Postopek je dodatno izboljšan na podlagi uporabe nizkofrekvenčnega elektromagnetnega polja v področju kokile. Ta nova tehnologija vpliva na različne pojave od katerih izpostavimo napetosti in deformacije v drogu. Te količine imajo lahko velik vpliv na kvaliteto ulitka, ker vplivajo na poroznost, vroče trganje in hladno pokanje. V prispevku uspešno uporabimo kolokacijsko metodo z radialnimi baznimi funkcijami za izračun napetosti med ustaljenim ulivanjem. V podrobnosti predstavimo metodo ter obravnavani fizikalni problem. Model opisuje deformacijo linearno elastične nehomogene izotropne trdnine s predpostavljenim temperaturnim poljem. Temperaturno polje je izračunano na podlagi domačega modela za prenos toplote in snovi. Predstavljen je vpliv procesnih parametrov nizkofrekvenčnega polkontinuirnega ulivanja na vertikalne, obodne in radialne napetosti ter deformacijo droga. Uporaba nizkofrekvenčnega polkontinuirnega ulivanja zmanjšuje amplitudo nateznih napetosti v drogu.
COBISS.SI-ID: 3925243
Simuliranje makroizcejanja, deformacij in rasti zrn pod vplivom elektromagnetnih (EM) procesov je zelo velikega pomena za industrijske sisteme s strjevanjem. Vsi našteti pojavi vplivajo na kakovost odlitka in posledično tudi na vse kasnejše obdelave izdelka. Model združuje več fizikalnih modelov, ki delujejo na različnih karakterističnih dolžinah. Model tako določi Lorentzovo silo, temperaturo, hitrosti, koncentracijo, deformacijo in strukturo zrn. Uporabi se model mešanice, dodatno pa se predpostavi še vzvodno (lever) pravilo, lineariziran fazni diagram in stacionarni termoelastični model. Dodatno se uporabi tudi EM indukcijsko enačbo za določitev polja, ki ga povzroči EM polje z nizko frekvenco ali Ohmov zakon v kombinaciji z enačbo za ohranitev naboja za primer stacionarnega EM polja. Vpliv turbulence se upošteva kot primer toka z nizkim Re številom. Strjevanje se simulira z modelom mešanice, kjer se kašasto območje modelira kot tok v Darcyjevem poroznem mediju s Kozeny-Karmanovim izrazom za določitev prepustnosti. Trdna faza se premika s hitrostjo ulivanja. Za izračun EM polja se uporabi eksplicitna difuzna aproksimativna metoda. Za izračun transportnih in termoelastičnih polj se uporabi metoda kolokacije z radialnimi baznimi funkcijami. Za sklopitev med hitrostjo in tlakom se uporabi metoda delnega koraka. V naknadni obdelavi se izračuna struktura zrn, za kar se uporabi metoda točkovnih avtomatov v kombinaciji z modificiranim KGT modelom. Rezultati termičnega, mehanskega, EM in mikrostrukturnega modela so prikazani za simulacijo ulivanja pod vplivom nizko-frekvenčnega elektromagnetnega polja za primer aluminijevega droga in kontinuiranega ulivanja jekla. Model omogoča sistematično študijo vpliva parametrov ulivanja na mikrostrukturo. Poleg tega je omogočena tudi študija vpliva intenzitete in frekvence EM polja.
COBISS.SI-ID: 1136042
Uporaba magnetohidrodinamike pri kontinuiranem ulivanju jekla omogoča izboljšano kontrolo kakovosti žile. Najpogostejši aplikaciji sta elektromagnetno zaviranje (EMBR) in elektromagnetno mešanje (EMS). Prva zavira tok z uporabo statičnega magnetnega polja in tako izboljša tokovni vzorec jekla, zmanjša hitrost in turbulenco toka, poveča čistost materiala, izboljša kvaliteto površine in zmanjša število vključkov, medtem ko druga meša tok z uporabo izmeničnega magnetnega polja in tako izboljša kvaliteto žile, zmanjša nepravilnosti na površini in pod njo, pospeši strjevanje in zmanjša število prodorov. V tem prispevku je obravnavano EMBR pri kontinuiranem ulivanju jekla. Lokalna kolokacijska metoda z radialnimi baznimi funkcijami (LRBFCM) je uporabljena za reševanje sklopljenih enačb za maso, energijo, turbulenten tok tekočine, koncentracijo sestavin in magnetno polje. Eksplicitna Eulerjeva časovna shema in kolokacija z multikvadričnimi radialnimi baznimi funkcijami na pettočkovnih prekrivajočih se poddomenah sta uporabljeni za rešitev parcialnih diferencialnih enačb. Abe-Kondoh-Naganov turbuletni model za nizka Reynolds-ova števila je uporabljen za opis turbulentnega toka, medtem ko je metoda delnih korakov uporabljena za rešitev tlačno-hitrostne sklopitve. Metoda je bila izdatno preizkušena na več preizkusnih primerih. V tem članku je predstavljen vpliv elektromagnetnega zaviranja na makroizcejanje pri kontinuiranem ulivanju ogljičnega jekla.
COBISS.SI-ID: 4100603