Modellierung, Simulation und Optimierung des Mehrfrequenzverfahrens für die Induktive Wärmebehandlung
Arbeitsgruppe: | AG Numerik PDE |
Leitung: | Prof. Dr. Alfred Schmidt ((0421) 218-63851, E-Mail: alfred.schmidt@uni-bremen.de ) |
Bearbeitung: |
Dr. Qingzhe Liu
Dr.-Ing. Jonathan Montalvo Urquizo |
Projektförderung: | BMBF |
Projektpartner: |
IWT, Stiftung Institut für Werkstofftechnik Weierstraß-Institut (Berlin) Institut für Mathematik, Universität Augsburg |
Laufzeit: | 01.01.2011 - 31.12.2013 |
Webseite: | http://www.me-fre-sim.de/index.php?lang=en |
Ziel des Projekts ist die Modellierung, Simulation und Optimierung des Mehrfrequenzverfahrens für die Induktionswärmebehandlung von Verzahnungsbauteilen aus Stahl. Aus industrieller Sicht geht es einerseits um die Entwicklung eines Softwaretools, das in der Projektierungsphase entsprechender Anlagen eine möglichst genaue bauteilbezogene Anlagenspezifizierung ermöglicht. Andererseits soll es die Berechnung optimaler Prozessparameter für den industriellen Einsatz in der Prozesskette erlauben.
Für eine praxisrelevante Umsetzung der Forschungsresultate muss sicher gestellt werden, dass und wie sich die berechneten optimalen Modellparameter maschinenseitig umsetzen lassen. Da die Hauptanwendung der Mehrfrequenztechnologie bei Verzahnungsbauteilen liegt, müssen entsprechend komplexe dreidimensionale Bauteilgeometrien berücksichtigt werden. Die chemische Zusammensetzung von Stahlwerkstoffen bei unterschiedlichen Chargen derselben Stahlsorte ist Schwankungen unterworfen, auch das Ausgangsgefüge kann variieren. Daher ist es wichtig, die Auswirkung dieser Schwankungen auf das Bearbeitungsresultat abschätzen zu können.
Publikationen
- D. Hömberg, Q. Liu, J. Montalvo Urquizo, D. Nadolski, T. Petzold, A. Schmidt, A. Schulz.
Simulation of multi-frequency-induction-hardening including phase transitions and mechanical effects.
Finite Elements in Analysis and Design, Vol 121:86-100, Elsevier, 2016. - J. Montalvo Urquizo, Q. Liu, A. Schmidt.
Simulation of quenching involved in induction hardening including mechanical effects.
Computational Materials Science, 79:639-649, Elsevier, 2013.