Étude numérique par la méthode des éléments finis du problème de transfert de chaleur lors de soudage TIG et comparaison

Abstract

Résumé Dans le cadre d'un projet de recherche sur le procédé de soudage TIG, s'inscris notre travail, qui consiste a présenté des améliorations sur la convergence d'un modèle existant de soudage d'alliage Aluminium série 2024-T3.Le modèle simulant la source d'énergie de soudage, utilise une distribution surfacique Gaussienne du flux de chaleur provenant de l'arc électrique. La forme de cette source est supposée bi-elliptique, tout en procédant à l'évaluation des champs thermiques à chaque instant, pour déterminer l'étendu des zones à risque, et l'effet de la vitesse de soudage sur ces dernières. L'équation de chaleur régissent le problème est discrétisée par la méthode des éléments finis, les calculs sont effectués en considérant que les propriétés physiques et thermiques sont dépendante de la température.Les résultats numériques obtenus qui servent aux traçages des cycles thermiques dans la plaque au cours du temps, sont comparés à des résultats expérimentaux et numériques afin de valider (et voir l'amélioration). Cette comparaison indique une bonne amélioration.

Summary As part of a research of project on the process of welding TIG our work consists on presenting improvements on the convergence of an existing model of welding Aluminium alloy series 2024-T3. The model simulating the source of energy of welding uses a surface distribution Gaussienn of the heat flow coming from the electric arc. The form of this source is supposed to be Bi-elliptic, while carrying out the evaluation of the thermal fields at every moment, to determine wide zones at the risk, and the effect of the speed of welding on these last. The equation of heat govern the problem is discretized by the finite element method, calculations are carried out by considering that the physical and thermal properties are dependent on the temperature. The numerical results obtained which are used for the tracings of the thermal cycles in the plate in the course of time, are compared with experimental and numerical results in order to validate (and to see the improvement). This comparison indicates a good improvement LAE03

ملخص في إطار مشروع بحث حول طريقة اللحام يرتكز عملنا حول تقليم تحسينات على التقارب لنموذج موجود للحام مزيج الألومنيوم سلسلة 2024-T3 النموذج الذي يمثل مصدر طاقة اللحام ، يستعمل توزیع سطحي للتدفق الحراري الأتي من القوس الكهربائي . شكل هذا المصدر المقترح هو مزدوج- بيضي الشكل، وذلك بإجراء تقييم للحقول الحرارية في كل لحظة، من أجل تحديد مدي المناطق الخطرة، و تأثير سرعة اللحام عليها. معادلة الحرارة لهذه المسالة تطبق عليها طريقة العناصر المنتهية، الحسابات المنجزة أخذت بالاعتبار الخواص الفيزيائية والحرارية معتمدة على الحرارة النتائج الرقمية المتحصل عليها و التي تستعمل في رسم الدوائر الحرارية اللوحة مع مرور الوقت، تقارن مع النتائج التجريبية و الرقمية من أجل اعتمادها (رؤية التحسينات). هذه المقارنة تشير إلى تحسينات جيدة