Блок 2 алгоритма осуществляет ввод исходных данных, которые рационально разбить на три группы. В особенности это целесообразно делать при расчетах нескольких вариантов одного и того же задания.
Первая группа исходных данных предназначена для управления работой программы. В ней задается, например, число шагов расчета по времени, условия вывода результатов расчетов и т. п.
Вторая группа исходных данных содержит параметры теплофизических и прочностных характеристик свариваемого материала (табл. 4.1).
Таблица 4.1
Исходные данные
для расчетов по уравнениям термодеформационного
равновесия процесса сварки
№
пп
Параметры
Обозначение
Единицы измерения
Характеристики свариваемого материала
1
Температура плавления
ТПЛ
°С
2
Температурный коэффициент линейного расширения
α
1/оС
3
Коэффициент расширения при плавлении
β*
%
4
Предел текучести
σТ
Па
5
Температура расчёта σТ
Тσ
°С
6
Базисное значение сопротивление деформации
σД0
Па
7
Данные для аппроксимации изменения термомеханических коэффициентов: кТ, кε и кU и предела текучести σ02
АТ, ВТ, nT, Аε, Вε, nε, Аu, Вu, Вσ, nσ
б/р
8
Коэффициент Пуассона
μ
б/р
9
Модуль Юнга
Е
Па
Данные по технологии и режиму сварки
10
Толщина свариваемыхдеталей
s
м
11
Конечные диаметр и высота ядра
dЯ, hЯ
м
12
Шаг между точками*
t
м
13
Ширина нахлёстки*
c
м
14
Величина зазора*
δ
м
15
Радиус или диаметр рабочих поверхностей электродов
RЭ, dЭ
м
16
Время сварки
tСВ
c
17
Время начала плавления металла**
tНП
c
18
Максимальная температура под электродом**
ТЭ
°С
19
Коэффициенты для формул (3.36) и (3.51)
m1, n1, m2, n2, Кσ
б/р
* — могут не вводиться при δ = 0;
** —– могут не вводиться и рассчитываться по зависимостям (3.37) и (3.38)
Поскольку зависимость термомеханических коэффициентов от степени и скорости деформации металла, от его температуры, а также зависимость предела текучести от последнего параметра в справочной литературе (например в [242]) в большинстве приводится в виде графиков (см. рис. 3.26) или таблиц, то вводить их рационально в виде аппроксимированных функций, например, вида:
, (4.1)
, (4.2)
, (4.3)
, (4.4)
для которых коэффициенты аппроксимации определяется по графическим или табличным справочным данным.
Третья группа исходных данных (табл. 4.1) характеризует в основном технологию и режим сварки. Поскольку известны способы точечной сварки как неизменными во время импульса тока параметрами усилия сжатия электродов (см. п.1.2.2), так и с изменяющейся их величиной по определенной программе [3, 54, 58, 253, 260, 261], то в последнем случае рационально их также задавать в виде аппроксимированных функций.
Практически любую известную в технологии точечной сварки программу изменения усилия сжатия токопроводящих электродов FЭt в процессе формирования соединения можно описать двумя степенными функциями изменения программированного параметра Р с одной точкой разрыва Bi в момент времени t1 (рис. 4.2). В общем случае, для аппроксимации подобного изменения в процессе точечной сварки любого параметра Р функции можно записать следующим образом:
, (4.5)
, (4.6)
где АР, ВР и CР — значения программируемого параметра в момент времени 0, t1 и tСВ; a, b — показатели степени.
В случае, если изменение программируемого параметра Рt может быть описано одной функцией, то t1 рационально принимать равным 0, т. е. изменение параметра Рt описывать в интервале времени t1… tСВ.
Коэффициенты аппроксимации АР, ВР, CР, t1, a, b, которые в этом случае определяются для программы изменения FЭ в процессе КТС, водятся в исходных данных (табл. 4.2).
Поскольку многие ошибки в исходных данных приводят к прерываниям вычислений (например, деление на нуль, логарифм отрицательного числа и т. п.), то рационально осуществлять их контроль после ввода (блок 3). Если обнаружена такая ошибка, то об этом выводится информация (блок 15) выполнение задачи прекращается.
В блоке 4 рассчитываются параметры, которые не зависят от времени[2]. Причем, в нем же осуществляется подготовка к выполнению циклов по времени t, в частности, определяется шаг расчета по времени Δt = tСВ/п, где п — число шагов расчета, обнуляются требуемые переменные и задаются их начальное значения. Цикл по времени выполняется блоками 5...13 и заканчивается при выполнении заданного числа i шагов расчета.
Таблица 4.2
Исходные данные силового воздействия на детали при расчете диаметра уплотняющего пояска по уравнению (3.11)
№
пп
Параметры
Обозначение
Единица
измерения
1
Неизменное усилие сжатия электродов
FЭ
Н
2
Данные для аппроксимации программированного усилия сжатия электродов
АР, ВР, CР, t1, a, b
б/р
Вычисление диаметра пояска dПt в фиксированный момент t, осуществляется методом итераций путем последовательного приближения с уменьшением шага ΔdП (рис. 4.3). Поэтому в блоке 6 задается начальное значение dПt, равное диаметру ядра dЯt: dПt= dЯt. Это означает, что до начала плавления металла при t ≤ tНП начальное значение dПt = 0, а при t > tНП значение dПt задается равным dЯt.
С блока 7 начинается участок алгоритма, осуществляющий цикл по диаметру уплотняющего пояска (блоки 8...11). В нем при каждом цикле по dПt его текущее значение изменяется на ΔdП. В блоке 8 последовательно осуществляются вычисления значений параметров термодеформационных процессов, которые заканчиваются расчетом усилия сжатия в площади уплотняющего пояска по уравнению равновесия (3.11), с учетом зависимостей (3.9) и (3.10), преобразованному к следующему виду:
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37
