Optimierung von Eigenspannungszuständen an Zylinderköpfen von PKW-Dieselmotoren mit Hilfe der Simulation

رنه ریشتر نحوه تعیین پارامترهای بهینه در فرآیند خاموش کردن عملیات حرارتی را شرح می دهد. این نشان می‌دهد که تنش‌های پسماند می‌تواند برای بهبود استحکام جزء استفاده شود. برای انجام این کار، نویسنده از ترکیبی از محاسبات CFD و FEM برای محاسبه میدان‌های دما و تنش‌های پسماند در سرسیلندر که در فرآیند عملیات حرارتی رخ می‌دهند، استفاده می‌کند و نتایج را با تنش‌های بار محاسبه‌شده برای بهینه‌سازی این حالت روی هم قرار می‌دهد. ریشتر با تغییر پارامترهای انتخابی فرآیند خاموش کردن، تابعی از حالت تنش را به دست می‌آورد که می‌تواند منعکس‌کننده ترکیب‌های مختلف حالت‌های تنش باشد. هدف او بهینه سازی این عملکرد است که در آن یک شرایط تنش داخلی مطلوب در سرسیلندر ایجاد می شود.

René Richter beschreibt, wie man die optimalen Parameter im Abschreckprozess einer Wärmebehandlung feststellt. Er zeigt, dass Eigenspannungen zugunsten der Bauteilfestigkeit eingesetzt werden können. Dazu berechnet der Autor mittels Kombination aus CFD- und FEM-Berechnungen Temperaturfelder und Eigenspannungen im Zylinderkopf, die sich während des Wärmebehandlungsprozesses einstellen, und überlagert zur Optimierung dieses Zustandes die Ergebnisse mit berechneten Lastspannungen. Durch Variation ausgewählter Parameter des Abschreckprozesses erhält Richter eine Funktion des Spannungszustandes, die verschiedene Überlagerungen von Spannungszuständen widerspiegeln kann. Sein Ziel ist das Optimum dieser Funktion, bei dem sich ein günstiger Eigenspannungszustand im Zylinderkopf einstellt.