Vývoj modelů chování Al slitin pro aplikace v numerických simulacích svařování a tepelného zpracování - Vaněk, Mojmír (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, 2017)
Dizertační práce se zabývá hledáním metodiky výpočetních přístupů pro numerické simulace svařování a tepelného zpracování hliníkových slitin. Práce popisuje zpřesnění současné metodiky řešení metalurgické části numerické analýzy svařování, na které závisí především výpočet velikosti tepelně ovlivněné oblasti (a také deformací). Zpřesnění bylo provedeno na základě CHD diagramu, který popisuje jednotlivé fáze precipitace a rozpouštění fází při plynulém ohřevu. V práci je dále popsáno množství provedených materiálových měření (měření chemického složení, dilatometrické testy, tahové zkoušky různých stavů materiálu při teplotách až do 500 °C a měření křivek stárnutí), které umožnilo výrazně zpřesnit výsledky analýz pro slitiny EN AW-5083 a EN AW-6082. Na základě vyhodnocení některých měření bylo také učiněno několik závěrů využitelných při vytváření materiálových databází dalších hliníkových slitin. Popsána je také kvantifikace závislosti mezí pevnosti a mezí kluzu na tvrdosti podle Vickerse pro různé stavy materiálu EN AW-6082. Dále byla nalezena metodika pro numerickou simulaci procesu tepelného zpracování vytvrditelných slitin, což je zcela nový přístup, který nebyl dosud nikde publikován. Vzhledem k tomu, že aplikace metody je možná na základě uživatelské změny materiálové databáze programu Sysweld a po relativně snadném změření křivek stárnutí, je možné metodu hodnotit jako perspektivní pro uplatnění v průmyslové praxi.

The thesis deals with methodology for computational approaches for numerical simulations of welding and heat treatment of aluminium alloys. The thesis describes improvement of the current methodology for metallurgical part of the numerical analysis of welding, which is important mainly for prediction of dimensions of the heat affected zone (and deformations). The improvement was carried out based on CHD diagram that describes precipitation and dissolution of phases during continuous heating. The thesis also describes carried material measurements (measurement of chemical composition, dilatometric tests, tensile tests of several conditions of materials at temperatures up to 500 °C and measurement of aging curves), which allowed to significantly refine analysis results for the alloys EN AW-5083 and EN AW-6082. Based on an evaluation of the measurements, several conclusions were made. They can be useful for creation of material databases of other aluminium alloys. The thesis also describes quantification of dependence between tensile strength and yield strength on the Vickers hardness for different conditions of EN AW-6082. There is also methodology for numerical simulation of the heat treatment process of heat treatable Al alloys in the dissertation. The methodology is completely new approach which has never been published so far. Application of this method is based on user changes of the material database in software Sysweld after relatively easy measurement of aging curves. Therefore, the methodology can be considered as promising for application in industrial practice.
Development of Models of Al Alloys Behaviour for Applications in Numerical Simulations of Welding and Heat Treatment
Keywords: Numerická simulace; hliník; svařování; tepelné zpracování; metoda konečných prvků; Sysweld; Numerical simulation; aluminium; welding; heat treatment; finite element method; Sysweld