@inproceedings{HildebrandWudtkeWerner, author = {Hildebrand, J{\"o}rg and Wudtke, Idna and Werner, Frank}, title = {M{\"O}GLICHKEITEN DER MATHEMATISCHEN BESCHREIBUNG VON PHASENUMWANDLUNGEN IM STAHL BEI SCHWEIß- UND WIG-NACHBEHANDLUNGSPROZESSEN}, editor = {G{\"u}rlebeck, Klaus and K{\"o}nke, Carsten}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2968}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170327-29684}, pages = {13}, abstract = {In the final decades many scientists were occupied intensively with the change of materials during a process and their mathematical descriptions. The extensive and extensive analyses were supported by the advanced computer science. A mathematical description of the phase transformation is a condition for a realistic FE simulation of the state of microstructure. It is possible to simulate the temperature and stress field also in complex construction based on the state of microstructure. In the last years a great number of mathematical models were expanded to describe the transformation between different phases. For the development of the models for transformation kinetics it is practical to subdivide into isothermal and non-isothermal processes according to the thermal conditions. Some models for the description of the transformation with non-isothermal processes represent extensions for isothermal of processes. A part of parameters for the describing equations can be derived from the time-temperature-transformation diagrams in the literature. Furthermore the two possibilities of transformation are considered by different models - diffusion controlled and not diffusion controlled. The material-specific characteristics can be simulated during the transformation for each individual phase in a realistic FE analyses. Also new materials can be simulated after a modification of the parameters in the describing equations for the phase transformation. The effects in the temperature and stress field are a substantial reason for the investigation of the phase transformation during the welding and TIG-dressing processes.}, subject = {Architektur }, language = {de} } @inproceedings{GoebelHildebrandWerner, author = {G{\"o}bel, Michael and Hildebrand, J{\"o}rg and Werner, Frank}, title = {NUMERISCHES MODELL F{\"U}R DIE SIMULATION EINER LASERSTRAHLSCHWEIßUNG VON QUARZGLAS}, editor = {G{\"u}rlebeck, Klaus and K{\"o}nke, Carsten}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2958}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170327-29589}, pages = {14}, abstract = {Ausgehend von den fundierten Erfahrungen, die f{\"u}r das Schweißen von verschiedensten Metallen vorliegen, wird an der Professur Stahlbau der Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar ein neuartiges Verfahren zum CO2-Laserstrahlschweißen von Quarzglas numerisch untersucht. Dabei kommt die kommerzielle FE-Software SYSWELD® zum Einsatz. Die erforderlichen Versuche werden in Zusammenarbeit mit dem Institut f{\"u}r F{\"u}getechnik und Werkstoffpr{\"u}fung GmbH aus Jena realisiert. Die numerische Analyse wird eingesetzt, um geeignete Prozessparameter zu bestimmen und deren Auswirkungen auf die transienten thermischen und mechanischen Vorg{\"a}nge, die w{\"a}hrend des Schweißvorgangs ablaufen abzubilden. Um die aus der Simulation erhaltenen Aussagen zu {\"u}berpr{\"u}fen, ist es erforderlich, das Berechnungsmodell mittels Daten aus Versuchsschweißungen zu kalibrieren. Dabei sind die verwendeten Materialmodelle sowie die der Simulation zugrunde gelegten Materialkennwerte zu validieren. Es stehen verschiedene rheologische Berechnungsmodelle zur Auswahl, die die viskosen Materialeigenschaften des Glases abbilden. Dabei werden die drei mechanischen Grundelemente, die HOOKEsche Feder, der NEWTONsche D{\"a}mpfungszylinder und das ST.-VENANT-Element miteinander kombiniert. Die M{\"o}glichkeit, thermische und mechanische Vorg{\"a}nge innerhalb des Glases w{\"a}hrend des Schweißvorgangs und nach vollst{\"a}ndiger Abk{\"u}hlung, vorhersagen zu k{\"o}nnen, gestattet es den Schweißvorgang {\"u}ber eine Optimierung der Verfahrensparameter gezielt dahingehend zu beeinflussen, die Wirtschaftlichkeit des Schweißverfahrens zu verbessern, und ein zuverl{\"a}ssiges Schweißergebnis zu erhalten. Dabei k{\"o}nnen auch nur unter hohem experimentellen Aufwand durchf{\"u}hrbare Versuche simuliert werden, um eine Vorhersage zu treffen, ob es zweckm{\"a}ßig ist, den Versuch auch in der Praxis zu fahren. Dies f{\"u}hrt zu einer Reduzierung des experimentellen Aufwandes und damit zu einer Verk{\"u}rzung des Entwicklungszeitraumes f{\"u}r das angestrebte Verfahren.}, subject = {Architektur }, language = {de} } @phdthesis{Hildebrand2008, author = {Hildebrand, J{\"o}rg}, title = {Numerische Schweißsimulation - Bestimmung von Temperatur, Gef{\"u}ge und Eigenspannung an Schweißverbindungen aus Stahl- und Glaswerkstoffen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1391}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20090617-14753}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2008}, abstract = {Die Komplexit{\"a}t des Schweißprozesses und das Verhalten der Werkstoffe infolge des Energieeintrages erfordern eine umfassende Betrachtungsweise. Die Entwicklung von numerischen Modellen und Methoden in den letzten 50 Jahren erm{\"o}glicht die Simulation, Analyse und Optimierung von Schweißverbindungen hinsichtlich Temperatur, Gef{\"u}gestruktur und Eigenspannungen. Eine Differenzierung der Schweißsimulation in Prozess-, Werkstoff- und Struktursimulation gestattet eine gezielte Untersuchung von einzelnen Aspekten. Diese Unterteilung erfordert zum Teil eine starke Abstraktion und Idealisierung der Realit{\"a}t durch geeignete Annahmen und Randbedingungen, die von der zu untersuchenden Fragestellung abh{\"a}ngen. Dadurch wird eine Kalibrierung und Verifikation der Modelle mit Versuchsergebnissen notwendig. Die in dieser Arbeit durchgef{\"u}hrten Untersuchungen besch{\"a}ftigen sich mit wichtigen Fragestellungen hinsichtlich der numerischen Simulation und experimentellen Untersuchung des Temperaturfeldes sowie des Gef{\"u}ge- und Eigenspannungszustandes von MAG-Schweißverfahren an den Werkstoffen Feinkornbaustahl und Duplex-Stahl, CO2-Laserstrahlschweißverfahren am Werkstoff Quarzglas, Trennprozessen von Proben, WIG-Nachbehandlungsverfahren. Hinsichtlich der Naht- und Stoßarten orientierte sich die Arbeit an baupraktisch relevanten Schweißverbindungen sowie Besonderheiten, die sich aus Schweißprozessen und unterschiedlichen Werkstoffen ergeben. Eine Interpretation der numerisch und experimentell ermittelten Ergebnisse erm{\"o}glicht die Ableitung von allgemeing{\"u}ltigen Erkenntnissen zur Ausbildung des Temperaturfeldes, Entstehung von Gef{\"u}gestrukturen und Eigenspannungen. Voraussetzungen f{\"u}r eine realit{\"a}tsnahe Schweißsimulation zur Bestimmung von Temperatur, Gef{\"u}geanteil und Eigenspannung sind neben den Geometriemodellen geeignete numerische Modelle f{\"u}r die Einkopplung der Energie aus dem Schweißprozess und f{\"u}r die Abgabe der Energie durch Konvektion und Strahlung an die Umgebung, zur Beschreibung des thermischen und mechanischen Werkstoffverhaltens im Bereich von Raumtemperatur bis zur Schmelztemperatur.}, subject = {MAG-Schweißen}, language = {de} }