Baza wiedzy: Politechnika Warszawska

Ustawienia i Twoje konto

Powrót

Analiza wpływu warunków wytapiania wosku na naprężenia cieplne w formach ceramicznych

Jakub Białek

Abstract

The purpose of this paper is to investigate the influence of melting out parameters on thermal stresses occurring in the mold during this process. The research was qualitative and it was carried out using Ansys Mechanical APDL, which is a programme basing on finite element method (FEM). The analysis was conducted for specific geometry – turbine blade mold. In the introduction a process of investment casting was described. Basic FEM relations used in transient thermal analysis and thermal stress analysis were also mentioned. The main part contain a number of analyses performed for three types of geometry - 2D cross section (corresponding to plane stress state and plane strain state), simplified 3D geometry, full 3D geometry, and many different boundary conditions. The results of performed analysis were verified and compared. The main set of analyses differed in thermal convection parameters i.e. bulk temperature and film coefficient. The final results of these analyses were compared and discussed.
Rodzaj dyplomu
Praca inżynierska / licencjacka
Typ dyplomu
Praca inżynierska
Autor
Jakub Białek (WMEiL) Jakub Białek Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa (WMEiL)
Tytuł w języku polskim
Analiza wpływu warunków wytapiania wosku na naprężenia cieplne w formach ceramicznych
Promotor
Grzegorz Krzesiński (WMEiL/ITLMS) Grzegorz Krzesiński Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej (WMEiL/ITLMS)Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa (WMEiL)
Jednostka dyplomująca
Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa (WMEiL)
Jednostka prowadząca
Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej (WMEiL/ITLMS)
Kierunek / specjalność studiów
, Energetyka (Power Engineering)
Język
(pl) polski
Status pracy
Obroniona
Data obrony
18-02-2016
Data (rok) wydania
2016
Paginacja
88
Identyfikator wewnętrzny
MEL; PD-3599
Recenzenci
Grzegorz Krzesiński (WMEiL/ITLMS) Grzegorz Krzesiński Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej (WMEiL/ITLMS)Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa (WMEiL) Marek Tracz (WMEiL/ITLMS) Marek Tracz Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej (WMEiL/ITLMS)Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa (WMEiL)
Słowa kluczowe w języku polskim
metoda elementów skończonych, wymiana ciepła w stanie nieustalonym, naprężenia cieplne, metoda wosku traconego, odlewanie łopatek turbin
Słowa kluczowe w języku angielskim
finite element method, transient heat transfer, thermal stress, investment casting, turbine blades
Streszczenie w języku polskim
Przedmiotem pracy jest analiza wpływu warunków cieplnych wytapiania modelu z formy na naprężenia występujące w tej formie w trakcie trwania procesu. Analiza miała charakter głównie jakościowy, dokonano jej za pomocą wykorzystującego metodę elementów skończonych (MES) programu Ansys Mechanical APDL. Badania prowadzono dla konkretnej geometrii – formy służącej do odlewania łopatek turbin. We wstępie pracy opisano proces odlewania precyzyjnego metodą wosku traconego oraz przedstawiono podstawowe związki modelowania zagadnień nieustalonego przepływu ciepła i naprężeń cieplnych w metodzie elementów skończonych. Następnie analizowano modele przekroju w płaskim stanie naprężenia i płaskim stanie odkształcenia. Później, na podstawie geometrii tego samego przekroju, zbudowano uproszczony trójwymiarowy model warstwy. Na końcu badano pełną geometrię. Na każdym etapie wyniki analiz porównywano i weryfikowano poprawność zbudowanych modeli. Dla jednego z modeli przeprowadzono szereg analiz w celu określenia wpływu warunków cieplnych usuwania modelu z formy na naprężenia występujące w formie. Różne warunki nagrzewania zamodelowano przez zmiany współczynnika przejmowania ciepła na powierzchni formy i temperatury w jej otoczeniu. Wyniki zinterpretowano, wyciągnięto wnioski.
Plik pracy
  • Plik: 1
    Jakub_Bialek_252228.pdf
Poproś o plik WCAG
Pola lokalne
Identyfikator pracy APD: 9360

Jednolity identyfikator zasobu
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT4c3f2eea3f2f405093fca98f4c28a088/
URN
urn:pw-repo:WUT4c3f2eea3f2f405093fca98f4c28a088

Potwierdzenie
Czy jesteś pewien?
Zgłoszenie uwag dotyczących tej strony