Киев, ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины, 2002. — 274 с. — УДК
621.791:669.14/.15+519.87 — ISBN 966-95847-2-8
Сборник трудов международной конференции, 16—20 сентября 2002 г.,
пос. Кацивели, Крым, Украина.
В сборнике представлены доклады Международной конференции «Математическое моделирование и информационные технологии в сварке и родственных процессах», в которых отражены достижения за последние годы в области математического моделирования физических явлений, протекающих при сварке, наплавке и других родственных процессах. Рассмотрены также перспективы развития информационных технологий.
Одной из характерных особенностей представленных докладов является стремление их авторов получить не только новые научные результаты, но и создать инструмент для практического применения при поиске рациональных технологических решений. В основу таких разработок положено комплексное математическое моделирование связанных друг с другом характерных физических явлений, определяющих качество технологического процесса, в сочетании с соответствующими информационными технологиями, способствующими достоверности полученных результатов и эффективности разработок.
Авторами докладов являются известные специалисты из различных стран мира.
Для научных и инженерно-технических работников, занятых в области сварки, резки, наплавки, пайки, нанесения защитных покрытий и других родственных процессов. Приветствие академика Б. Е. Патона
Предисловие
Махненко В. И. Перспективы развития математического моделирования и информационных технологий в сварке и родственных процессах
Источники нагрева, гидродинамика, образование соединений
Походня И. К. Математическое моделирование процессов взаимодействия металла с газами при дуговой сварке
Цанг В., Деброй Т. Моделирование профиля кристаллизующейся свободной поверхности в процессе сварки МИГ
Коваленко Д. В., Ющенко К. А., Коваленко И. В. Силовое воздействие дуги при ВИГ и А-ВИГ сварке металла
Кривцун И. В. Моделирование комбинированных лазерно-плазменных процессов обработки материалов и устройств для их реализации
Серенко В. А., Зусин В. Я., Серенко А. Н. Математическое моделирование порообразования при сварке
Ющенко К. А., Яровицын А. В., Калина П. П. Исследование теплового баланса плазменно-порошковой наплавки
Павлык В., Дилтaй У. Моделирование течения и структуры кристаллизации при дуговой сварке неплавящимся электродом в защитных газах
Жадкевич М. Л., Шевцов В. Л., Пальти А. М. Тепловыделение при электрошлаковом процессе
Маркашова Л. И., Григоренко Г. М., Арсенюк В. В. Физические основы формирования соединений в условиях сварки давлением
Махненко В. И., Пивторак Н. И., Зайффарт П., Яснау У. Математическое моделирование процесса формирования соединения при сварке встык пластин из пенистого материала
Микроструктура и свойства
Котовски Й., Михайлов В., Вольфарт Г. Расчет микроструктурных превращений
в швах на сплаве 6082-Т6 для моделирования остаточных напряжений и деформаций
Рёрс К., Михайлов В., Вольфарт Г. Изменение микроструктуры при обычных термических циклах сварки
Мужиченко А. Ф. Программное обеспечение и базы данных ССТ диаграмм для прогнозирования микроструктуры и механических свойств металла ЗТВ при сварке конструкционных сталей
Зайффарт П., Касаткин О. Г. Расчетные модели для оценки механических свойств металла ЗТВ при сварке низколегированных сталей
Маркашова Л. И., Арсенюк В. В., Григоренко Г. М., Бердникова Е. Н. Критерий оценки механических свойств соединений разнородных материалов
Пекарска В. Математическое моделирование структуры металла ЗТВ при лазерной сварке
Гауде-Фугаролас Д. Фазовые превращения в стали при индукционной закалке
Напряжения и деформации в сварных соединениях
Ющенко К. А., Савченко В. С., Червяков Н. О., Великоиваненко Е. А. Исследование особенностей деформационных процессов при сварке никелевых сплавов с ограниченной свариваемостью
Бокота А., Пекарска В. Численное исследование напряженного состояния сварных соединений, выполненных лазерной сваркой
Квасницкий В. Ф., Ермолаев Г. В., Лабарткава А. В., Прохоренко В. М. Компьютерное моделирование полей собственных напряжений и их экспериментальное исследование при соединении разнородных материалов
Неживляк А. Е., Аксенов Ю. Н., Гречнева М. В., Матханов В. Н. Конечноэлементный анализ кинетики температурных полей и деформации при термообработке соединительной балки
Оссенбринк Р., Михайлов В., Вольфарт Г. Численное моделирование сварочных напряжений и деформаций с учетом временных и локальных изменений скорости деформации
Махненко О. В., Зайффарт П. Расчетное прогнозирование общих деформаций сварных балок при лазерной сварке
Кныш В. В. Моделирование процесса торможения усталостной трещины искусственно наведенными остаточными напряжениями сжатия
Юнек Л., Словачек М., Прантль А. Анализ температур и напряжений при сварке плавлением с учетом влияния микроструктурных превращений
Вопросы свариваемости
Лебедев Ю. М. Расчет условий свариваемости низколегированных закаливающихся сталей
Максимов С. Ю., Королева Т. В., Лавринец И. Г. Особенности транспорта водорода при подводной сварке плавлением конструкционных сталей
Штадтаус М., Михайлов В., Вольфарт Г. Численный расчет основных факторов образования холодных трещин
Комплексные системы, вопросы оптимизации
Махненко В. И., Сапрыкина Г. Ю. Применение математического моделирования для исследования характерных явлений, возникающих при сварке (наплавке) разнородных сталей
Дилтай У., Дикшев И., Мокров О., Павлык В. Моделирование процесса и имитационные программы для сварки в активных и инертных газах
Лавринец И. Г., Королева Т. В. Расчетно-компьютерная система для прогнозирования свойств различных зон сварного соединения при дуговой сварке конструкционных сталей
Зайффарт П., Махненко О. В., Великоиваненко Е. А. Оптимизация технологии наплавки больших листов
Махненко О. В., Великоиваненко Е. А., Зайффарт П., Шарф А., Бауцман К. Математическое моделирование процесса приварки труб к трубной решетке
Махненко О. В., Великоиваненко Е. А., Розынка Г. Ф., Зайффарт П., Шарф А. Математическое моделирование многопроходной дуговой сварки кольцевых швов толстостенных оболочек
Мелюков В. В., Хомяков Д. В. Оптимизация теплового режима обработки материалов концентрированными потоками энергии
Лобанов Л. М., Пивторак В. А., Савицкий В. В. Математическая модель для обработки голографических интерферограмм при неразрушающем контроле элементов конструкций
Земмлер У., Алалусс К., Маттес К.-Ю. Анализ процесса плазменной наплавки дугой прямого действия с использованием метода конечных элементов
Информационные системы
Демченко В. Ф. Информационное обеспечение технологий сварки
Мусияченко А. В. Информационно-справочная система для выбора характеристик сварочных электродов в математическом моделировании физических процессов
Мусияченко А. В., Шекера В. М. Банк данных «Механические свойства сварных соединений». Информационно-поисковая система
Именной указатель Academician B. E. Paton’s Address
Foreword
Makhnenko V. I. Prospects of mathematical modelling and information technologies in welding and allied processes
Heat Sources, Hydrodynamics, Formation of Joints
Pokhodnya I. K. Mathematical modelling of metal—gas interaction processes in arc welding
Zhang W., Debroy T. Modelling of solidified free surface profile during GMA welding
Kovalenko D. V., Yushchenko K. A., Kovalenko I. V. Force effect of the arc in TIG and A-TIG welding of metal
Krivtsun I. V. Modelling of combined laser + plasma processes for materials treatment and devices for their implementation
Serenko V. A., Zusin V. Ya., Serenko A. N. Mathematical modelling of pore formation in welding
Yushchenko K. A., Yarovitsyn A. V., Kalina P. P. Study of heat balance in plasma-powder cladding
Pavlyk V., Dilthey U. Modelling fluid flow and solidification structure during GTA welding
Zhadkevich M. L., Shevtsov V. L., Palti A. M. Heat generation during the electroslag process
Markashova L. I., Grigorenko G. M., Arsenyuk V. V. Physical principles of formation of joints in pressure joining
Makhnenko V. I., Pivtorak N. I., Seyffarth P., Jasnau U. Mathematical modelling of the process of formation of joints in butt welding of plates of foam material
Microstructure and properties
Kotowski J., Michailov V., Wohlfahrt H. Calculation of microstructure evolution in 6082-T6 welds for residual stresses and distortion simulation
Rohrs K., Michailov V., Wohlfahrt H. Microstructural behaviour of steels for typical welding thermal cycles
Muzhichenko A. F. Software and databases of CCT diagrams for prediction of microstructure and mechanical properties of HAZ metal in welding of structural steels
Seyffarth P., Kasatkin O. G. Calculation models for evaluating mechanical properties of HAZ metal in welding low-alloyed steels
Markashova L. I., Arsenyuk V. V., Grigorenko G. M., Berdnikova E. N. Criterion for evaluation of mechanical properties of joints in dissimilar metals
Piekarska W. Mathematical modelling of HAZ metal structure during laser welding
Gaude-Fugarolas D. Phase transformations in steel during induction hardening
Stresses and Strains in Welded Joints
Yushchenko K. A., Savchenko V. S., Chervyakov N. O., Velikoivanenko E. A. Investigation of peculiarities of deformation processes in welding nickel alloys of a limited weldability
Bokota A., Piekarska W. Numerical analysis of stress states in laser welded joints
Kvasnitsky V. F., Ermolaev G. V., Labartkava A. V., Prokhorenko V. M. Computer modelling of fields of inherent stresses in joining dissimilar materials and their experimental investigation
Nezhivlyak A. E., Aksyonov Yu. N., Grechneva M. V., Matkhanov V. N. Finite element analysis of kinetics of temperature fields and distortions in heat treatment of connection beam
Ossenbrink R., Michailov V., Wohlfahrt H. Numerical simulation of welding stresses and distortions in consideration of temporal and local changes of strain rate
Makhnenko O. V., Seyffarth P. Prediction of total strains in laser welded beams
Knysh V. V. Modelling of the process of retardation of a fatigue crack using artificially induced compressive residual stresses
Junek L., Slova′cek M., Prantl A. Thermal and stress analysis of fusion welding process incorporating microstructure effect
Problems of Weldability
Lebedev Yu. M. Calculation of conditions ensuring weldability of low-alloy hardening steels
Maksimov S. Yu., Korolyova T. V., Lavrinets I. G. Peculiarities of transport of hydrogen in underwater fusion welding of structural steels
Stadtaus M., Michailov V., Wohlfahrt H. Numerical calculation of the main factors on cold cracking
Integrated Systems, Problems of Optimization
Makhnenko V. I., Saprykina G. Yu. Application of mathematical modelling to study characteristic phenomena occurring in fusion welding (surfacing) of different steels
Dilthey U., Dikshev I., Mokrov O., Pavlyk V. Process modelling and software tools for MAG/MIG welding
Lavrinets I. G., Korolyeva T. V. Computation system for prediction of properties of different zones of welded joints in arc welding of structural steels
Seyffarth P., Makhnenko O. V., Velikoivanenko E. A. Optimisation of the technology of surfacing large sheets
Makhnenko O. V., Velikoivanenko E. A., Seyffarth P., Sharf A., Bautzman K. Mathematical modelling of the process of tube-to-tube plate welding
Makhnenko O. V., Velikoivanenko E. A., Rozynka G. F., Seyffarth P., Sharf A. Mathematical modelling of multipass circumferential arc welding of thick-walled shells
Melyukov V. V., Khomyakov D. V. Optimisation of thermal parameters of materials treatment using concentrated energy flows
Lobanov L. M., Pivtorak V. A., Savitsky V. V. Mathematical model for processing holographic interferograms in non-destructive control of structure elements
Semmler U., Alaluss K., Matthes K.-J. Finite element analysis of the PTA welding with applications to hard-facing
Information Systems
Demchenko V. F. Information support for welding technologies
Musiyachenko A. V. Reference-information system for selection of characteristics of electrodes to be used for mathematical modelling of physical processes
Musiyachenko A. V., Shekera V. M. Databank «Mechanical properties of welded joints». Information-retrieval system
Index
В сборнике представлены доклады Международной конференции «Математическое моделирование и информационные технологии в сварке и родственных процессах», в которых отражены достижения за последние годы в области математического моделирования физических явлений, протекающих при сварке, наплавке и других родственных процессах. Рассмотрены также перспективы развития информационных технологий.
Одной из характерных особенностей представленных докладов является стремление их авторов получить не только новые научные результаты, но и создать инструмент для практического применения при поиске рациональных технологических решений. В основу таких разработок положено комплексное математическое моделирование связанных друг с другом характерных физических явлений, определяющих качество технологического процесса, в сочетании с соответствующими информационными технологиями, способствующими достоверности полученных результатов и эффективности разработок.
Авторами докладов являются известные специалисты из различных стран мира.
Для научных и инженерно-технических работников, занятых в области сварки, резки, наплавки, пайки, нанесения защитных покрытий и других родственных процессов. Приветствие академика Б. Е. Патона
Предисловие
Махненко В. И. Перспективы развития математического моделирования и информационных технологий в сварке и родственных процессах
Источники нагрева, гидродинамика, образование соединений
Походня И. К. Математическое моделирование процессов взаимодействия металла с газами при дуговой сварке
Цанг В., Деброй Т. Моделирование профиля кристаллизующейся свободной поверхности в процессе сварки МИГ
Коваленко Д. В., Ющенко К. А., Коваленко И. В. Силовое воздействие дуги при ВИГ и А-ВИГ сварке металла
Кривцун И. В. Моделирование комбинированных лазерно-плазменных процессов обработки материалов и устройств для их реализации
Серенко В. А., Зусин В. Я., Серенко А. Н. Математическое моделирование порообразования при сварке
Ющенко К. А., Яровицын А. В., Калина П. П. Исследование теплового баланса плазменно-порошковой наплавки
Павлык В., Дилтaй У. Моделирование течения и структуры кристаллизации при дуговой сварке неплавящимся электродом в защитных газах
Жадкевич М. Л., Шевцов В. Л., Пальти А. М. Тепловыделение при электрошлаковом процессе
Маркашова Л. И., Григоренко Г. М., Арсенюк В. В. Физические основы формирования соединений в условиях сварки давлением
Махненко В. И., Пивторак Н. И., Зайффарт П., Яснау У. Математическое моделирование процесса формирования соединения при сварке встык пластин из пенистого материала
Микроструктура и свойства
Котовски Й., Михайлов В., Вольфарт Г. Расчет микроструктурных превращений
в швах на сплаве 6082-Т6 для моделирования остаточных напряжений и деформаций
Рёрс К., Михайлов В., Вольфарт Г. Изменение микроструктуры при обычных термических циклах сварки
Мужиченко А. Ф. Программное обеспечение и базы данных ССТ диаграмм для прогнозирования микроструктуры и механических свойств металла ЗТВ при сварке конструкционных сталей
Зайффарт П., Касаткин О. Г. Расчетные модели для оценки механических свойств металла ЗТВ при сварке низколегированных сталей
Маркашова Л. И., Арсенюк В. В., Григоренко Г. М., Бердникова Е. Н. Критерий оценки механических свойств соединений разнородных материалов
Пекарска В. Математическое моделирование структуры металла ЗТВ при лазерной сварке
Гауде-Фугаролас Д. Фазовые превращения в стали при индукционной закалке
Напряжения и деформации в сварных соединениях
Ющенко К. А., Савченко В. С., Червяков Н. О., Великоиваненко Е. А. Исследование особенностей деформационных процессов при сварке никелевых сплавов с ограниченной свариваемостью
Бокота А., Пекарска В. Численное исследование напряженного состояния сварных соединений, выполненных лазерной сваркой
Квасницкий В. Ф., Ермолаев Г. В., Лабарткава А. В., Прохоренко В. М. Компьютерное моделирование полей собственных напряжений и их экспериментальное исследование при соединении разнородных материалов
Неживляк А. Е., Аксенов Ю. Н., Гречнева М. В., Матханов В. Н. Конечноэлементный анализ кинетики температурных полей и деформации при термообработке соединительной балки
Оссенбринк Р., Михайлов В., Вольфарт Г. Численное моделирование сварочных напряжений и деформаций с учетом временных и локальных изменений скорости деформации
Махненко О. В., Зайффарт П. Расчетное прогнозирование общих деформаций сварных балок при лазерной сварке
Кныш В. В. Моделирование процесса торможения усталостной трещины искусственно наведенными остаточными напряжениями сжатия
Юнек Л., Словачек М., Прантль А. Анализ температур и напряжений при сварке плавлением с учетом влияния микроструктурных превращений
Вопросы свариваемости
Лебедев Ю. М. Расчет условий свариваемости низколегированных закаливающихся сталей
Максимов С. Ю., Королева Т. В., Лавринец И. Г. Особенности транспорта водорода при подводной сварке плавлением конструкционных сталей
Штадтаус М., Михайлов В., Вольфарт Г. Численный расчет основных факторов образования холодных трещин
Комплексные системы, вопросы оптимизации
Махненко В. И., Сапрыкина Г. Ю. Применение математического моделирования для исследования характерных явлений, возникающих при сварке (наплавке) разнородных сталей
Дилтай У., Дикшев И., Мокров О., Павлык В. Моделирование процесса и имитационные программы для сварки в активных и инертных газах
Лавринец И. Г., Королева Т. В. Расчетно-компьютерная система для прогнозирования свойств различных зон сварного соединения при дуговой сварке конструкционных сталей
Зайффарт П., Махненко О. В., Великоиваненко Е. А. Оптимизация технологии наплавки больших листов
Махненко О. В., Великоиваненко Е. А., Зайффарт П., Шарф А., Бауцман К. Математическое моделирование процесса приварки труб к трубной решетке
Махненко О. В., Великоиваненко Е. А., Розынка Г. Ф., Зайффарт П., Шарф А. Математическое моделирование многопроходной дуговой сварки кольцевых швов толстостенных оболочек
Мелюков В. В., Хомяков Д. В. Оптимизация теплового режима обработки материалов концентрированными потоками энергии
Лобанов Л. М., Пивторак В. А., Савицкий В. В. Математическая модель для обработки голографических интерферограмм при неразрушающем контроле элементов конструкций
Земмлер У., Алалусс К., Маттес К.-Ю. Анализ процесса плазменной наплавки дугой прямого действия с использованием метода конечных элементов
Информационные системы
Демченко В. Ф. Информационное обеспечение технологий сварки
Мусияченко А. В. Информационно-справочная система для выбора характеристик сварочных электродов в математическом моделировании физических процессов
Мусияченко А. В., Шекера В. М. Банк данных «Механические свойства сварных соединений». Информационно-поисковая система
Именной указатель Academician B. E. Paton’s Address
Foreword
Makhnenko V. I. Prospects of mathematical modelling and information technologies in welding and allied processes
Heat Sources, Hydrodynamics, Formation of Joints
Pokhodnya I. K. Mathematical modelling of metal—gas interaction processes in arc welding
Zhang W., Debroy T. Modelling of solidified free surface profile during GMA welding
Kovalenko D. V., Yushchenko K. A., Kovalenko I. V. Force effect of the arc in TIG and A-TIG welding of metal
Krivtsun I. V. Modelling of combined laser + plasma processes for materials treatment and devices for their implementation
Serenko V. A., Zusin V. Ya., Serenko A. N. Mathematical modelling of pore formation in welding
Yushchenko K. A., Yarovitsyn A. V., Kalina P. P. Study of heat balance in plasma-powder cladding
Pavlyk V., Dilthey U. Modelling fluid flow and solidification structure during GTA welding
Zhadkevich M. L., Shevtsov V. L., Palti A. M. Heat generation during the electroslag process
Markashova L. I., Grigorenko G. M., Arsenyuk V. V. Physical principles of formation of joints in pressure joining
Makhnenko V. I., Pivtorak N. I., Seyffarth P., Jasnau U. Mathematical modelling of the process of formation of joints in butt welding of plates of foam material
Microstructure and properties
Kotowski J., Michailov V., Wohlfahrt H. Calculation of microstructure evolution in 6082-T6 welds for residual stresses and distortion simulation
Rohrs K., Michailov V., Wohlfahrt H. Microstructural behaviour of steels for typical welding thermal cycles
Muzhichenko A. F. Software and databases of CCT diagrams for prediction of microstructure and mechanical properties of HAZ metal in welding of structural steels
Seyffarth P., Kasatkin O. G. Calculation models for evaluating mechanical properties of HAZ metal in welding low-alloyed steels
Markashova L. I., Arsenyuk V. V., Grigorenko G. M., Berdnikova E. N. Criterion for evaluation of mechanical properties of joints in dissimilar metals
Piekarska W. Mathematical modelling of HAZ metal structure during laser welding
Gaude-Fugarolas D. Phase transformations in steel during induction hardening
Stresses and Strains in Welded Joints
Yushchenko K. A., Savchenko V. S., Chervyakov N. O., Velikoivanenko E. A. Investigation of peculiarities of deformation processes in welding nickel alloys of a limited weldability
Bokota A., Piekarska W. Numerical analysis of stress states in laser welded joints
Kvasnitsky V. F., Ermolaev G. V., Labartkava A. V., Prokhorenko V. M. Computer modelling of fields of inherent stresses in joining dissimilar materials and their experimental investigation
Nezhivlyak A. E., Aksyonov Yu. N., Grechneva M. V., Matkhanov V. N. Finite element analysis of kinetics of temperature fields and distortions in heat treatment of connection beam
Ossenbrink R., Michailov V., Wohlfahrt H. Numerical simulation of welding stresses and distortions in consideration of temporal and local changes of strain rate
Makhnenko O. V., Seyffarth P. Prediction of total strains in laser welded beams
Knysh V. V. Modelling of the process of retardation of a fatigue crack using artificially induced compressive residual stresses
Junek L., Slova′cek M., Prantl A. Thermal and stress analysis of fusion welding process incorporating microstructure effect
Problems of Weldability
Lebedev Yu. M. Calculation of conditions ensuring weldability of low-alloy hardening steels
Maksimov S. Yu., Korolyova T. V., Lavrinets I. G. Peculiarities of transport of hydrogen in underwater fusion welding of structural steels
Stadtaus M., Michailov V., Wohlfahrt H. Numerical calculation of the main factors on cold cracking
Integrated Systems, Problems of Optimization
Makhnenko V. I., Saprykina G. Yu. Application of mathematical modelling to study characteristic phenomena occurring in fusion welding (surfacing) of different steels
Dilthey U., Dikshev I., Mokrov O., Pavlyk V. Process modelling and software tools for MAG/MIG welding
Lavrinets I. G., Korolyeva T. V. Computation system for prediction of properties of different zones of welded joints in arc welding of structural steels
Seyffarth P., Makhnenko O. V., Velikoivanenko E. A. Optimisation of the technology of surfacing large sheets
Makhnenko O. V., Velikoivanenko E. A., Seyffarth P., Sharf A., Bautzman K. Mathematical modelling of the process of tube-to-tube plate welding
Makhnenko O. V., Velikoivanenko E. A., Rozynka G. F., Seyffarth P., Sharf A. Mathematical modelling of multipass circumferential arc welding of thick-walled shells
Melyukov V. V., Khomyakov D. V. Optimisation of thermal parameters of materials treatment using concentrated energy flows
Lobanov L. M., Pivtorak V. A., Savitsky V. V. Mathematical model for processing holographic interferograms in non-destructive control of structure elements
Semmler U., Alaluss K., Matthes K.-J. Finite element analysis of the PTA welding with applications to hard-facing
Information Systems
Demchenko V. F. Information support for welding technologies
Musiyachenko A. V. Reference-information system for selection of characteristics of electrodes to be used for mathematical modelling of physical processes
Musiyachenko A. V., Shekera V. M. Databank «Mechanical properties of welded joints». Information-retrieval system
Index