1.4. Решение исследовательских задач на компьютере (20 часов)

[1], с. 64…76

Задачи экспериментального исследования процессов. Особенности постановки косвенного эксперимента. Обработка результатов эксперимента. Обработка данных эксперимента по определению локальных значений параметров процесса. Примеры решения исследовательских задач.

5. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ СВАРКИ (20 часов)

[1], с. 76… 96

Подготовка исходных данных к проведению вычислительного эксперимента. Расчет параметров режима сварки по заданным размерам шва. Оценка режима сварки по критериям формирования шва и свариваемости сплава. Определение допустимых отклонений и контроль параметров процесса сварки. Оптимизация процесса сварки. Примеры.

Перечень тем практических занятий (8 часов)

1. Расчетные исследования влияния режима сварки и свойств металла

сварочной проволоки на температурное поле в вылете электрода при

механизированных способах сварки плавящимся электродом …………..4 часа

2. Моделирование температурного поля методом конечных

элементов (МКЭ) в свариваемых деталях при дуговой сварке

плавлением в разделку ………………………………….…………………..4 - « -

Литература

Основная:

1. Судник В.А., Ерофеев В.А. Расчеты сварочных процессов на ЭВМ: Учеб. пособие. – Тула: ТПИ, 1986. – 100 с.

2. Судник В.А., Ерофеев В.А. Основы научных исследований и техника эксперимента. Компьютерные методы исследования процессов сварки: Учеб. пособие. – Тула: ТулПи, 1988. – 95 с.

Дополнительная:

3. Математическое моделирование сварочных процессов: Учеб. пособие/ Под ред. В.В. Башенко. – Л.: ЛГТУ, 1991. – 80 с.

4. Шуп Т. Решение инженерных задач на ЭВМ: Практическое руководство/ Пер. с англ./ – М.: Мир, 1982. – 238 с.

Тематический план лекций

для студентов очно-заочной формы обучения (20 часов)

1. Введение. Методология расчета сварочных процессов…….…....4 часа

2. Методика моделирования сварочных процессов …………..…….4 - « -

3. Численные методы решения ………………………………….…....4 - « -

4. Решение исследовательских задач на компьютере ………….…...4 - « -

5. Решение задач проектирования технологии сварки………….…..4 - « -

2. Методические указания к изучению дисциплины

Успех практического использования компьютеров инженерного проектирования достигается не только и не столько абстрактным знанием алгоритмических языков и методов программирования, сколько практическим умением формировать задачи совершенствования производства путем заимствования или составления математической модели процесса, разрабатывать и принимать решения по его результатам.

В связи с этим, следует понять, что особенностью физико-химических процессов при сварке расчетных объектов является: неоднородность среды, нелинейность явлений и системность процесса. Необходимо также уяснить, что решаемые задачи разделяют на задачи анализа и синтеза, а когда требуется определить параметры, то такая задача называется задачей оптимизации.

Особое внимание следует уделить этапам построения математической модели, отбору явлений которые необходимо включить в нее и анализу причинно-следственных взаимосвязей физико-химических явлений. После отбора явлений, учитываемых в математической модели, их описывают дифференциальными уравнениями гиперболического, параболического и эллиптического типов с краевыми условиями, соответствующими конкретному сварочному процессу.

Следует ознакомиться с классификацией математических моделей и типичными математическими моделями процессов сварки: теплообмена, диффузии и деформации.

Необходимо иметь в виду, что наличие математической модели сварного процесса и разработанного или заимствованного программного обеспечения для реализации на компьютере является необходимым, но недостаточным условием для проектирования технологии. В зависимости от цели расчета нужно построить алгоритм проведения вычислительного эксперимента по оценке параметров и свойств сварного соединения.

С постановкой и решением задач оптимизации процесса сварки следует ознакомиться на примерах, изложенных в основной и дополнительной литературе по данной теме.

В связи с новизной дисциплины и развитием этого направления в области сварного производства, вызванным бурным прогрессом средств вычислительной техники, многие современные сведения могут содержаться в специальной журнальной и монографической литературе.

Материал дисциплины может применяться при изучении всех последующих прикладных дисциплин пятого и шестого курсов, поскольку дает методологическую основу в отношении такого важного аспекта современного технологического и конструкторского проектирования, каким является математическое моделирование.

В процессе изучения курса студентам необходимо выполнить контрольное расчетное задание, пройти практическое занятие и сдать экзамен.