Tobias Loose Einfluß des transienten Schweißvorganges ... - Tl-ing.de

2 Gefügeumwandlungen beim Schweißen und deren numerische Berechnung
2.3 Numerisches Modell für die Füllung der
Schweißfuge
Mit der Berechnung der Gefügeumwandlung läßt sich auch das Füllen der
Schweißfuge numerisch abbilden. Für die Elemente in der noch ungefüllten
Schweißfuge wird eine separate Phase definiert (Phase Zusatzwerkstoff). Die
mechanische Steifigkeit dieser Phase ist Null. Das heißt, die Elemente dieser
Phase können ohne Reaktionskräfte verformt werden.
Im Bereich der Schweißwärmequelle wird beim realen Schweißprozeß flüssiger
Stahl zugeführt, der beim Erstarren zunächst in austenitisches Gefüge übergeht.
Numerisch wird dieser Vorgang nachvollzogen, indem beim Erreichen
der Schmelztemperatur die Phase Zusatzwerkstoff, die den Elementen in der
ungefüllten Schweißfuge zugeordnet ist, in die Phase Austenit umwandelt.
Dieses bei der Berechnung mit Sysweld gebräuchliche Verfahren hat folgende
Vorteile:
• Es läßt sich optimal in ein phasenabhängig definiertes Werkstoffmodell
integrieren.
• Beim Aktivieren kommt es nicht zu einem plötzlichen Dehnungssprung
der aktivierten Elemente.
• Da die Elemente mit Zusatzwerkstoff die Verformungen vor der Aktivierung
bereits mitmachen, bleibt der Dehnungsverlauf stetig.
• Die numerische Berechnung läuft stabiler als bei der Verwendung einer
sonst üblichen Aktivierungsfunktion.
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