|
|
|
|
تخمین همزمان ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی و شار حرارتی در عملیات فرزکاری
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
داودآبادی فراهانی سمیه
|
|
منبع
|
مهندسي مكانيك شريف - 1398 - دوره : 35-3 - شماره : 2 - صفحه:3 -10
|
|
چکیده
|
در این نوشتار به تخمین همزمان شار حرارتی ورودی به قطعه‌کار و ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی در عملیات فرزکاری پرداخته شده است. دو مدل حرارتی صفربعدی و سه‌بعدی گذرا برای قطعه‌کار از جنس 13aisih در نظر گرفته شده است. دماها در پنج نقطه در داخل قطعه‌کار با استفاده ازترموکوپل برای دو سرعت برشی mm/min50 و mm/min100 اندازه‌گیری شده است و برای تخمین مجهولات از روش جست و جوی الگویی و روش اف‌مین سرچ استفاده شده است. نتایج حاصل از دو مدل حرارتی برای مجهولات متفاوت و تقریباً مستقل از الگوریتم معکوس است. نتایج نشان می‌دهد با افزایش سرعت برشی، شار حرارتی افزایش می‌یابد و ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی، در مدل حرارتی اول افزایش و در مدل حرارتی دوم کاهش می‌یابد. همچنین هر دوالگوریتم با دقت خوبی مقادیر مجهول را بر اساس دماهای اندازه‌گیری شده و مدل حرارتی برآورد کرده‌اند.
|
|
کلیدواژه
|
عملیات فرزکاری، روش جست و جوی الگویی، روش اف‌مین سرچ، تخمین شار حرراتی، ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی
|
|
آدرس
|
دانشگاه صنعتی اراک, گروه مهندسی مکانیک, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
sdavoodabadifarahani@gmail.com
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SIMULTANEOUS ESTIMATION OF HEAT FLUX INTO WORK PIECE AND CONVECTIVE HEAT TRANSFER COEFFICIENT IN MILLING PROCESS
|
|
|
|
|
Authors
|
|
|
Abstract
|
This study investigates the simultaneous estimation of heat flux input into a work piece and convective heat transfer coefficient in milling operations. The material of the work piece is AISIH13. Temperatures in 5 points inside the work piece were measured using thermocouples(Ktype). Two thermal models for the work piece were considered to solve the direct problem. Work piece material is an isotropic and the thermal property of work piece is constant. In the first thermal model, it is assumed that temperature changes only with time. This model uses the mean temperature of all thermocouples. For direct problem solving, the code of this model is written in MATLAB software. The second thermal model is a transient 3D problem and temperature inside work piece changes with time and location. This model uses the temperature of each thermocouple. For direct problem solving, the code of this model is written in ANSYS software. Heat flux and convective heat transfer in two thermal models are unknown. Thus, the inverse heat transfer method is used to estimate the unknowns. This problem will not be solved by standard inverse algorithms. Thus,pattern search algorithm and NealderMead method are used. For both of algorithms, MATLAB toolbox was used. In this study, two cutting speeds of: 50mm min and 100mm min were considered. The estimated values for of the unknowns by using two thermal models were different due to the assumptions are considered for models. The results obtained by two thermal models are independent of the inverse algorithms. The results show the heat flux input into the work piece as the cutting speed increases. Convective heat transfer coefficient increases with increasing the cutting speed in the first thermalmodel; however, this parameter decreases with increasing the cutting speed in the second thermal model. The main reason for this behavior is that, in the second thermal model, the temperature gradient in all directions (XYZ) inside the workpiece was considered. Estimated temperatures are in good agreement with measured temperatures.
|
|
Keywords
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|