Was Sind Die Spezifischen Funktionen Von Wegsensoren Wie L-Gauges Oder C-Gauges In Der Thermischen Simulation Von Stahl?

Wegsensoren dienen als primäre Datenerfassungswerkzeuge während der thermischen Simulation von mittelkohlenstoffhaltigem Stahl und sind für die Echtzeitüberwachung der physikalischen Verformung zuständig. Insbesondere messen Geräte wie L-Gauges oder C-Gauges präzise Änderungen der Höhe oder des Durchmessers des Prüfkörpers während Druckversuchen, um grundlegende mechanische Daten zu generieren.

Kernbotschaft: Durch die Erfassung hochpräziser geometrischer Änderungen liefern Wegsensoren die Rohdaten, die zur Berechnung von wahrer Spannung und wahrem Dehnungsgrad erforderlich sind. Dies ermöglicht die automatische Generierung von Fließkurven, die kritische metallurgische Phänomene wie Kaltverfestigung und thermisches Erweichen quantifizieren.

Die Rolle von Sensoren in der thermischen Simulation

Echtzeit-Geometrieüberwachung

Die grundlegende Funktion eines Wegsensors besteht darin, die physikalischen Abmessungen des Stahlprüfkörpers während der thermischen und mechanischen Beanspruchung zu verfolgen.

Während des Kompressionsprozesses zeichnet der Sensor kontinuierlich Änderungen der Höhe oder des Durchmessers auf.

Diese Daten müssen in Echtzeit erfasst werden, um sicherzustellen, dass die Korrelation zwischen der angelegten Kraft und der resultierenden Verformung in jeder Millisekunde der Simulation korrekt ist.

Ableitung mechanischer Eigenschaften

Rohe Dimensionsdaten sind nur der Ausgangspunkt; die Ausgabe des Sensors bildet die mathematische Grundlage für die Berechnung von wahrem Dehnungsgrad und wahrer Spannung.

Einfache Last- vs. Verformungsdaten sind für die fortgeschrittene Materialanalyse nicht ausreichend.

Durch die genaue Verfolgung der sich ändernden Geometrie des Prüfkörpers kann das System Kraftdaten in Spannungswerte umwandeln, die die sich ändernde Querschnittsfläche der Probe berücksichtigen.

Generierung von Fließkurven

Die ultimative Ausgabe, die durch diese Sensoren ermöglicht wird, ist die Erstellung vollständiger Fließkurven.

Diese Kurven sind grafische Darstellungen, wie mittelkohlenstoffhaltiger Stahl unter spezifischen Temperaturen und Dehnraten fließt und sich verformt.

Ohne die präzisen Weg-Eingaben kann das Prüfsystem diese Kurven nicht automatisch ausgeben, was die Simulationsdaten unvollständig macht.

Quantifizierung metallurgischer Phänomene

Wegsensoren ermöglichen es Ingenieuren, zwei konkurrierende Mechanismen in mittelkohlenstoffhaltigem Stahl zu quantifizieren: Kaltverfestigung und thermisches Erweichen.

Kaltverfestigung erhöht die Festigkeit des Materials während der Verformung, während thermisches Erweichen (aufgrund hoher Hitze) sie reduziert.

Die präzisen Dehnungsdaten, die von den Sensoren geliefert werden, helfen dabei, diese Effekte zu trennen und zu analysieren und genau zu zeigen, wie sich der Stahl während industrieller Schmiede- oder Walzprozesse verhalten wird.

Verständnis der Einschränkungen

Abhängigkeit von der Sensorpräzision

Die Genauigkeit der gesamten Simulation hängt von der Auflösung des Wegsensors ab.

Wenn der Sensor Mikrometer-Änderungen der Höhe oder des Durchmessers nicht erfassen kann, werden die berechneten Werte für wahre Spannung/Dehnungsgrad verzerrt.

Diese Ungenauigkeit setzt sich in den Fließkurven fort und kann zu fehlerhaften Schlussfolgerungen über die Umformbarkeit oder die Festigkeitsgrenzen des Stahls führen.

Anwendung dieser Daten auf Ihre Analyse

## Nutzung von Sensordaten für Materialeinblicke

Um den Wert Ihrer thermischen Simulation zu maximieren, richten Sie Ihre Analyse an Ihren spezifischen technischen Zielen aus:

Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der konstitutiven Modellierung liegt: Stellen Sie sicher, dass Ihre Sensoren kalibriert sind, um den genauen Beginn des thermischen Erweichens zu erfassen, da dies die Hochtemperatur-Fließgrenzen des Materials definiert.
Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Prozessoptimierung liegt: Verwenden Sie die Fließkurvendaten, um die spezifischen Dehnraten zu identifizieren, bei denen die Kaltverfestigung durch das Erweichen ausgeglichen wird, um eine effiziente Energienutzung während der Fertigung zu gewährleisten.

Genaue Simulation beginnt mit der präzisen Messung physikalischer Verformungen.

Zusammenfassungstabelle:

Funktion	Gemessene Daten	Auswirkung auf die Analyse
Echtzeit-Überwachung	Höhe oder Durchmesser des Prüfkörpers	Erfasst sofortige physikalische Verformung
Mechanische Ableitung	Wahre Spannung und wahrer Dehnungsgrad	Wandelt Rohkraft in Materialeigenschaften um
Generierung von Fließkurven	Dehnungsgrad vs. Spannungsbeziehung	Quantifiziert Kaltverfestigung und thermisches Erweichen
Prozessoptimierung	Geometrische Änderungen auf Mikrometer-Ebene	Bestimmt optimale Schmiede- und Walzparameter

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Referenzen

Pierre Tize Mha, Olivier Pantalé. Interpolation and Extrapolation Performance Measurement of Analytical and ANN-Based Flow Laws for Hot Deformation Behavior of Medium Carbon Steel. DOI: 10.3390/met13030633

Dieser Artikel basiert auch auf technischen Informationen von Kintek Press Wissensdatenbank .