Nghiên cứu tối ưu hóa nhiệt độ nung đến trạng thái bán lỏng của hợp kim hệ mg

ĐẠI HỌC QUỐC GIA Tp.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA _o0o _ LÊ THANH ĐỨC CHUYÊN NGHÀNH: CÔNG NGHÊ CHẾ TẠO MÁY Tp.HCM ngày 07 tháng 07 năm 2007 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH ĐỘC LẬP –TỰ DO – HẠNH PHÚC Tp.HCM, ngày 01 tháng 07 năm 2007 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: LÊ THANH ĐỨC Phái Sinh ngày 24 tháng 09 năm 1980 Nơi sinh: Thành phố Hồ Chí Minh Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy MSHV : 00404073 I : Nam TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu tối ưu hoá nhiệt độ nung đến trạng thái bán lỏng hợp kim hệ Mg II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu tổng quan công nghệ tạo hình trạng thái bán lỏng theo phương pháp Thixocasting - Nghiên cứu nhiệt độ nung sở lý thuyết để nung hợp kim hệ Mg đến trạng thái bán lỏng - Xây dựng chương trình mô để tối ưu hóa trình nung hợp kim hệ Mg đến trạng thái bán lỏng - Tiến hành so sánh với kết có trước III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V ngày 01 tháng 07 năm 2006 ngày 01 tháng 07 năm 2007 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS LƯU PHƯƠNG MINH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM NGÀNH BMQL CHUYÊN NGÀNH TS LƯU PHƯƠNG MINH PGS.TS TRẦN DOÃN SƠN PGS.TS TRẦN DOÃN SƠN Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội Đồng Chuyên Nghành thông qua Ngày …… tháng …… năm 2007 PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH KHOA QUẢN LÝ NGÀNH Lời cảm ơn LỜI CẢM ƠN Sau thời gian dài nỗ lực cố gắng, cuối hoàn thành xong luận văn Cao học Tuy nhiên, luận văn chắn không hoàn thành tận tình hướng dẫn, bảo thầy cô môn “Thiết bị công nghệ vật liệu khí” đặc biệt thầy Lưu Phương Minh Tôi xin chân thành cảm ơn: TS Lưu Phương Minh dành nhiều thời gian công sức để giúp giải vấn đề trình làm luận văn bổ sung nhiều kiến thức mà thiếu sót trình học tập GS Nguyễn Thế Hưng- trường Đại học Bách khoa Montréal, Canada giúp đỡ tận tình, đóng góp ý kiến cung cấp tài liệu thời gian thực luận văn Các thầy cô môn “Thiết bị công nghệ vật liệu khí” nhiệt tình dẫn trình thực luận văn Đồng thời, xin cảm ơn bạn nhóm nghiên cứu công nghệ bán lỏng Bộ môn đóp góp ý kiến để hoàn thiện công trình nghiên cứu Tôi xin cảm ơn anh chị khóa đóng góp nhiều ý kiến bổ ích giúp hoàn thành luận văn Cao học Mặc dù cố gắng thời gian có hạn kiến thức nhiều hạn chế nên luận văn khó tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đóng góp ý kiến thông cảm từ quý thầy cô bạn Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 07 năm 2007 Học viên thực Lê Thanh Đức Tóm tắt luận văn TÓM TẮT LUẬN VĂN Cùng với lớn mạnh ngành khí động lực, ngành công nghiệp có bước phát triển mạnh mẽ thiết bị đặc biệt công nghệ Nếu trước kim loại sử dụng kỹ thuật tạo hình nung chảy hoàn toàn ngày công nghệ tạo hình vật liệu tiến lên bước mới, tạo hình vật liệu trạng thái bán lỏng Phương pháp tạo hình phát từ đầu kỷ Kỹ thuật bắt đầu phát triển Giáo sư Merton C Flemings – Viện kỹ thuật Masasuchet, Hoa Kỳ năm gần kỹ thuật tạo hình bắt đầu thương mại hóa đưa vào sản xuất công nghiệp Luận văn nhằm đưa phương pháp để tối ưu hoá trình nung đến trạng thái bán lỏng trước tạo hình; sở thuật toán ta viết chương trình mô trình nung so sánh với kết có trước &KéẻQJ 7RQJ TXDQ YH FRẳQJ QJKHắ WDẫR KặQK ẻế WUDÉQJ WKDĨL EDĨQ ORÕQJ &+°®1* 72Ÿ1* 48$1 9(š &2œ1* 1*+(ž 7$â2 +Ư1+ đà 75$â1* 7+$, %$1 /2à1* 7RQJ TXDQ FDểF SKéẻQJ SKDểS WDẫR KặQK YDắW OLHắX &RẳQJ QJKHắ WDẫR KặQK ẻế WUDẫQJ WKDểL ORếQJ KDểL QLHắP 7DẫR KặQK YDắW OLHắX ỴÕ WUDÉQJ WKDĨL ORÕQJ ODỊ PR¾W WURQJ QKÐÏQJ SKÐỴQJ SKDĨS WDẫR KặQK FRể Wéề UDằW ODẳX ậẻềL GXềQJ ậH VDếQ [XD»W FDĨF FKL WLH»W KDỊQJ KRĨD EDÂQJ NLP ORDÉL 9DỊR QKéẽQJ WKẻềL N\ề ậDX QJéẻềL WD Véế GXẫQJ PRẵL FKL WLHằW ODề PRắW NKXRẳQ YDề VDX NKL NLP ORDẫL WURQJ NKXRẳQ ậéẻẫF NHằW WLQK ODẫL NKXRẳQ VHẽ ậéẻẫF SKDể KXế\ QKDP PXẫF ậầFK ODằ\ YDắW ậXểF UD +LHắQ QD\ ORDẫL NKXRẳQ QDề\ YDẵQ FRềQ ậéẻẫF Véế GXẫQJ SKR ELHằQ ẻế QéẻểF WD FXẫ WKH ODề WURQJ ậXểF NKXRẳQ FDểW ôRằL ĨL SKÐỴQJ SKDĨS OD»\ VDÕQ SKD¿P WKHR FDĨFK QDỊ\ JDÅS SKDếL PRắW VRằ EDằW OẻẫL Yầ GXẫ QKé NầFK WKéẻểF YDắW ậXểF NKRẳQJ ậRQJ ậHX QDQJ VXDằW WKDằS GR WKẻềL JLDQ ODềP NKXRẳQ FKLHằP PRắW SKDQ WURQJ FKX N\ề ậXểF ôH NKDF SKXẫF QKéẻẫF ậLHP QDề\ NKXRẳQ YQK FéếX KD\ FRềQ JRẫL ODề NKXRẳQ NLP ORDẫL ậéẻẫF UD ậẻềL 3KéẻQJ SKDĨS QDỊ\ FKR UD QDÄQJ VXD»W UD»W FDR YDỊ ËRºQJ ậHX YH NầFK WKéẻểF QRể ODề WLHQ ậH FKR YLHắF SKDểW WULHQ FRẳQJ QJKHắ WDẫR KặQK ẻế WUDẫQJ WKDểL ORếQJ YDề WLHằS WKHR ODề WDẫR KặQK ẻế WUDẫQJ WKDểL EDểQ ORếQJ QJDề\ KRẳP QD\ Trang &KéẻQJ 7RQJ TXDQ YH FRẳQJ QJKHắ WDẫR KặQK ẻế WUDẫQJ WKDểL EDểQ ORếQJ 7DằP FR» ËÌQK Tấm cố 0XR½QJ PXĨF thủy ;\ Xy ODQKlanh WKXế\ OéẫF +ặQK 7DằP ậD\ +RằF kKXRẳQ &DQ ậD\ 1JX\HẳQ O\Ĩ ËXĨF NLP ORDÉL ỴÕ WUDÉQJ WKDĨL ORÕQJ &KX N\Ị ậXểF QKé VDX ã LP ORDẫL ORếQJ ậéẻẫF PXểF YDềR NKRDQJ FKéểD D ã &DQ ậD\ KRDẫW ậRắQJ E ã LP ORDẫL ORếQJ WKHR NHẳQK GDẵQ F ậéẻẫF ậD\ YDềR KRằF NKXRẳQ ã LP ORDẫL ORếQJ JLéẽ WURQJ KRằF NKXRẳQ FKR ËH»Q NKL NLP ORDÉL NH»W WLQK EDÂQJ DÓS OÐÉF FDR G ã 0ẻế NKXRẳQ H ã ôD\ VDếQ SKDP UD QJRDềL I Trang &KéẻQJ 7RQJ TXDQ YH FRẳQJ QJKHắ WDẫR KặQK ẻế WUDẫQJ WKDểL EDểQ ORếQJ +ặQK &KX N\Ị ËXĨF WURQJ NLP ORDÉL ỴÕ WUDÉQJ WKDĨL ORÕQJ °X QKéẻẫF ậLHP 0DF GXề SKéẻQJ SKDểS WDẫR KặQK YDắW OLHắX ỴÕ WUDÉQJ WKDĨL ORÕQJ ËDÏ ËDĨS ÐĨQJ \H¼X FDºX FXÕD WKè WUéẻềQJ YH VDếQ OéẻẫQJ YDề PRắW SKDQ N\ẽ WKXDắW WéẻQJ ậRằL KRDềQ FKQK QKéQJ KLHắQ QD\ QRể ậDQJ JDS SKDếL PRắW VRằ NKX\HằW ậLHP OẻểQ QKé URẵ TXDể WUặQK FKDế\ WURQJ NKXRẳQ NKRẳQJ NLHP VRDểW ậéẻẫF YDề KDắX TXDế ODề GRềQJ FKDế\ WURQJ NKXRẳQ ODề FKDế\ URằL 5Rẵ YDề FKDế\ URằL WKéẫF FKDằW ODề GR QJX\HẳQ QKDẳQ FKầQK ậRể ODề WURQJ TXDể WUặQK NHằW WLQK FRể URẵ NKầ YDề GR NKầ Eè TXDQ NKRẳQJ WKRDểW UD EHẳQ QJRDềL +DX KH»W FDĨF NLP ORDÉL ỴÕ WUDÉQJ WKDĨL UDÃQ FRĨ W\Õ WURÉQJ ĨQ KỴQ NKL QRĨ ỴÕ WUDÉQJ WKDĨL ORÕQJ NH»W TXDế ODề FDểF ORẵ NKầ VHẽ ậéẻẫF KặQK WKDềQK WURQJ VXRằW TXDể WUặQK Trang &KéẻQJ 7RQJ TXDQ YH FRẳQJ QJKHắ WDẫR KặQK ẻế WUDẫQJ WKDểL EDểQ ORếQJ NHằW WLQK 0DÅF NKDĨF GR WR»F ËR¾ GRỊQJ FKDÕ\ NLP ORDÉL WURQJ WDẫR KặQK NLP ORDẫL ẻế WUDẫQJ WKDểL ORếQJ TXDể FDR GR ËRĨ ODỊP FKR GRỊQJ FKDÕ\ WURQJ NKXR¼Q FKDÕ\ URằL YDề ODềP NKầ WURQJ KRằF NKXRẳQ NKRẳQJ WKRDểW ậéẻẫF UD QJRDềL JDẳ\ QHẳQ NKX\HằW WDắW URẵ NKầ FKR YDắW ậXểF 5Rẵ NKầ WKéẻềQJ DếQK KéẻếQJ ậHằQ Fẻ WầQK FXếD YDắW ậXểF FDểF URẵ NKầ QDề\ VHẽ JDẳ\ UD FDểF ÐĨQJ VXD»W WD¾S WUXQJ YDỊ VHÏ WDÉR UD FDĨF YH»W QÐĨW WDÉL FDĨF W QDỊ\ 7ÐỊ QKÐÏQJ YD»Q ËHº ậDW UD WUHẳQ FDểF QKDề QJKLHẳQ FéểX YH YDắW OLHắX FXẽQJ QKé YH FRẳQJ QJKHắ ậDẽ WặP KLHX YDề ậéD UD FDểF SKéẻQJ DểQ QKDP NKDF SKXẫF QKéẻẫF ậLHP WUHẳQ FXếD FRẳQJ QJKHắ WDẫR KặQK EDQJ DểS OéẫF PDề NKRẳQJ ODỊP PD»W ËL WÇQK QKÐÏQJ ÐX ËLH¿P YR»Q FRĨ FXÕD QRể 9Dề SKéẻQJ SKDểS WDẫR KặQK YDắW OLHắX ẻế WUDẫQJ WKDĨL EDĨQ ORÕQJ ËDÏ ËDĨS ÐĨQJ PR¾W FDĨFK ËDº\ ËXÕ FDểF \HẳX FDX WUHẳQ &RẳQJ QJKHắ WDẫR KặQK ẻế WUDẫQJ WKDểL EDểQ ORếQJ KDểL QLHắP 1HằX QKé WURQJ SKéẻQJ SKDểS WDẫR KặQK YDắW OLHắX ẻế WUDẫQJ WKDểL ORếQJ NLP ORDẫL WUéẻểF NKL ậHP WDẫR KặQK ậéẻẫF QDằX FKDế\ ORếQJ KRDềQ WRDềQ WKặ WDẫR KặQK YDắW OLHắX ẻế WUDẫQJ WKDểL EDểQ ORÕQJ NLP ORDÉL FKÀ ËÐỴÉF QXQJ ËH»Q WUDÉQJ WKDĨL SKD ORÕQJ Trang SKD SKD UDÃQ YDỊ &KÐỴQJ 7R¿QJ TXDQ YH FRẳQJ QJKHắ WDẫR KặQK ẻế WUDẫQJ WKDểL EDểQ ORếQJ +ặQK &ẻ Vẻế FXếD WDẫR KặQK WUDẫQJ WKDểL EDểQ ORếQJ \ẽ WKXDắW QDề\ ậéẻẫF SKDểW KLHắQ UD Wéề QDP EẻếL *LDĨR VÐ & )OHPLQJV YDỊ VLQK YLH¼Q FXÕD R¼QJ WD ODề 'DYLG 6SHQFHU ẻế KRẫF YLHắQ 0,7 +RD N\ề YDề VDX ậRể N\ẽ WKXDắW ậXểF QDề\ ậéẻẫF WKéẻQJ PDẫL KRểD WURQJ FRẳQJ QJKLHắS FKR ậHằQ QJDề\ QD\ KRẳQJ JLRằQJ QKé FDĨF VDÕQ SKD¿P ËÐỴÉF VDÕQ [XD»W WÐỊ QKÐÏQJ SKÐỴQJ SKDĨS WDẫR KặQK WKRẳQJ WKéẻềQJ FDằX WUXểF WHằ YL FXếD VDếQ SKDP ậéẻẫF WDẫR UD Wéề SKéẻQJ SKDểS WDẫR KặQK YDắW OLHắX ẻế WUDẫQJ WKDểL EDểQ ORếQJ ODề FDằX WUXểF NKRẳQJ QKDểQK FDẳ\ 7URQJ VXRằW TXDể WUặQK WDẫR KặQK FDằX WUXểF QKDểQK FDẳ\ Eè EHẽ JDẽ\ YDề KặQK WKDềQK FDằX WUXểF Trang &KéẻQJ 7RQJ TXDQ YH FRẳQJ QJKHắ WDẫR KặQK ỴÕ WUDÉQJ WKDĨL EDĨQ ORÕQJ FRĨ GDÉQJ KỈQK FDºX &Ỵ WầQK FXếD FDằX WUXểF WHằ YL FRể GDẫQJ KặQK FDX FDR KẻQ KDễQ FDằX WUXểF FRể GDẫQJ QKDểQK FDẳ\ ẻế WURQJ FDểF SKéẻQJ SKDểS WDẫR KặQK NKDểF X QKéẻẫF ậLHP FXÕD S SKDĨS ËXĨF EDĨQ ORÕQJ VR ĨL S SKDĨS NKDĨF 7KHR QJKLH¼Q FÐĨX > @ FXÕD 7LH»Q VÍ 0DULH /DXUH &LPHWLHU YDề WLHằQ V &KHH $QJ /RRQJ YLHắQ FRẳQJ QJKHắ YDắW OLHắX &DQDGD SKéẻQJ SKDểS WDẫR KặQK ẻế WUDẫQJ WKDểL ORếQJ GLH FDVWLQJ ầW ậéẻẫF DểS GXẫQJ GR ậDF ậLHP FXếD N\ẽ WKXDắW WDẫR KặQK QDề\ FRể VRằ QKéẻẫF ËLH¿P QKÐ $Q WRDỊQ ¾ KDÕ QDÄQJ [DÕ\ UD FKDĨ\ QR¿ YDÒ EDÃQ NLP ORDÉL ORÕQJ UD QJRDÒL ODÒ UD»W OẻểQ DếQK KéẻếQJ ậHằQ VéểF NKRếH YDề WầQK PDẫQJ FXếD QKDẳQ YLHẳQ YDắQ KDềQK PDể\ &KDằW OéẻẫQJ VDếQ SKDP ắ ã &KL WLHằW VDX NKL WDẫR KặQK EDQJ N\ẽ WKXDắW QDằX FKDế\ KRDềQ WRDềQ VHẽ FRể URẵ ERẫW NKầ QKLHX KẻQ ORẵ FR QKLHX KẻQ FKDằW OéẻẫQJ EH PDW [DằX KẻQ NKL Véế GXẫQJ N\ẽ WKXDắW WDẫR KặQK ẻế WUDểQJ WKDểL EDểQ ORếQJ W OHắ URẵ Wéề YẻểL VR NKL ËXĨF FKDÕ\ ORÕQJ KRDỊQ WRDỊQ • &D»X WUXĨF WH» YL ỴÕ SKÐỴQJ SKDĨS EDĨQ ORÕQJ FXÏQJ WR»W KỴQ • 'RỊQJ FKDÕ\ FXÕD NLP ORDÉL ORÕQJ WURQJ TXDĨ WQK WDÉR KỈQK FKDế\ KRDềQ WRDềQ ODề FKDế\ URằL NKRẳQJ FRể OẻẫL FKR FKDằW OéẻẫQJ VDếQ SKDP ắ &KL SKầ KL ậéD NLP ORDÉL FKDÕ\ ORÕQJ YDỊR NKXR¼Q VHÏ ODỊP JLDÕP WXR¿L WKRÉ FXếD NKXRẳQ YDề VHẽ ODềP NKXRẳQ GHẵ Eè VKRFN QKLHắW GDẵQ ậHằQ WXRL WKRẫ NKXRẳQ VHẽ Eè JLDếP ậL UDằW QKLHºX Trang Chương 3: Chương trình mô end Tmax(1)=Tini; Tmin(1)=Tini; for j=1:maxstep deltaT(j)=Tmax(j)-Tmin(j); h(j)=h(j)/2.84e8; end for i=1:imax Ttf(i)=T(maxstep,i); end độ chênh nhiệt độ = Tmax(maxstep)-Tmin(maxstep) figure(1) plot(t,h,'b') hold on plot(t,hini,'g') xlabel('Time(s)'),ylabel('Heating Strategy P/Pmax') figure(2) plot(t,fluxr,'r') xlabel('Time(s)'),ylabel('Cooling Flux (W/m^2)') figure(3) plot(yy,Ttf,'b') xlabel('x(m)'),ylabel('Temperature (^oC)') figure(4) plot(t,Tmax) xlabel('Time(s)'),ylabel('Temperature (^oC)') hold on Trang 90 Chương 3: Chương trình mô plot(t,Tmin) hold off figure(5) plot(t,deltaT,'b') xlabel('Time(s)'),ylabel('Tmax-Tmin (^oC)') stop Trang 91 Chương 3: Chương trình mô 3.3 Kết so sánh: 3.2.1 Kết chương trình: Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn chiến lược gia nhiệt Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn phương pháp làm nguội Trang 92 Chương 3: Chương trình mô Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn biến đổi nhiệt độ từ bề mặt đến tâm Hình 3.4 Đồ thị biễu diễn biến đổi nhiệt độ theo thời gian Trang 93 Chương 3: Chương trình mô Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn độ chênh nhiệt độ trình nung 3.2.2 Kết nghiên cứu trước đây: Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn chiến lược gia nhiệt (CGM) [24] Trang 94 Chương 3: Chương trình mô Hình 3.7 Đồ thị biễu diễn phân bố nhiệt độ từ tâm đến bề mặt (CGM) [24] Hình 3.8 Đồ thị biễu diễn biến đổi nhiệt độ theo thời gian (CGM) [24] Trang 95 Chương 3: Chương trình mô 3.2.3 Nhận xét so sánh: 3.2.3.1 Nhận xét: Từ đồ thị hình 3.1, 3.2, 3.4 3.5 ta nhận thấy trình nung hợp kim Mg đến trạng thái bán lỏng diễn theo hai giai đoạn sau: a/ Quá trình gia nhiệt: ta thấy trình diễn khoảng thời gian từ – 230s Lúc này, billet nâng nhiệt theo đường cong parabol (hình 3.1) với cường độ ngày tăng; đồng thời với trình ta tiến hành làm nguội bề mặt chi tiết theo đường thẳng tuyến tính (hình 3.2) với cường độ ngày giảm Do hiệu ứng bề mặt nên nhiệt độ tâm cao bề mặt nhiệt độ toàn billet tăng theo đường thẳng tuyến tính (hình 3.4) Và khoảng thời gian ta phải trì trình làm nguội độ chênh nhiệt độ billet giai đoạn lớn 100C b/ Quá trình giữ nhiệt: trình bắt đầu diễn từ 230 – 500s billet gia nhiệt theo đường cong parabol (hình 3.1) theo hình 3.4 ta nhận thấy nhiệt độ khoảng thới gian thay đổi không đáng kể từ 5500C tăng lên 5850C Do trình giữ nhiệt nên ta thấy rõ khoảng thời gian nhiệt độ billet trở nên đồng độ chênh nhiệt độ nhỏ 100C (hình 3.5); đồng thời độ chênh nhiệt độ nhỏ 100C ta không cần trì trình làm nguội (hình 3.2) 3.2.3.2 So sánh: Dựa vào hình 3.1 hình 3.6 ta thấy kết mà ta có (giải phương pháp SVD) đưa chiến lược gia nhiệt tối ưu cần nung billet 500s so với 600s (giải phương pháp CGM); Trang 96 Chương 3: Chương trình mô giúp tăng suất giảm tổn hao lượng cho trình nung Xét mặt thuật toán phương pháp SVD cho ta kết tối ưu đồng thời tiết kiệm thời gian tính toán cần 14 lần lặp so với 54 lần lặp phương pháp CGM Với phương pháp gia nhiệt làm nguội này, từ hình 3.3 hình 3.7 ta thấy thời điểm cuối nhiệt độ dao động khoảng 0.70C tốt so với kết có trước 1.20C Trang 97 Chương 4: Kết luận hướng phát triển đề tài CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 4.1 Kết luận: Trong phát triển ngành tạo hình vật liệu, thị trường đòi hỏi nhà sản xuất phải cung cấp cho người tiêu dùng sản phẩm có chất lượng, giá thành hạ công nghệ tạo hình trạng thái bán lỏng công nghệ tốt đáp ứng yêu cầu Luận văn giải vấn đề có liên quan đến tạo hình vật liệu trạng thái bán lỏng sau: a) Tìm hiểu tổng quan công nghệ tạo hình vật liệu trạng thái bán lỏng theo phương pháp thixocasting; Phân tích ưu, nhược điểm mà phương pháp tạo hình có b) Phân tích tìm hiểu sở lý thuyết cho trình nung đến trạng thái bán lỏng hợp kim Mg c) Giải toán tối ưu hoá trình nung này: xây dựng lại biên dạng nguồn nhiệt thời điểm cuối đồng thời đưa phương pháp gia nhiệt làm nguội tối ưu cho trình d) Trên sở thuật toán đưa ta viết thành công chương trình mô lại trình Tiến hành nghiên cứu so sánh với kết có trước cho thấy tối ưu so với phương pháp tiến hành trước Các nghiên cứu làm sở để đề xuất cho nhà sản xuất Đồng thời việc nghiên cứu công nghệ tạo hình tiên tiến trạng thái bán lỏng chuẩn bị đón đầu công nghệ nhằm xây dựng ngành công nghiệp tạo phôi mạnh công nghệ, vững thiết bị Trang 99 Chương 4: Kết luận hướng phát triển đề tài 4.2 Hạn chế: Tuy cho thấy tính tối ưu toán so với phương pháp trước tất xây dựng sở lý thuyết chưa có điều kiện để kiểm nghiệm thực tế để đảm bảo tính đắn toán tối ưu 4.2 Hướ Hướng phát triển đề tài: Công nghệ tạo hình vật liệu trạng thái bán lỏng tương đối không Việt Nam mà nước có công nghiệp tạo phôi phát triển Vì vậy, thông số công nghệ tạo hình vật liệu trạng thái bán lỏng dựa vào kinh nghiệm sản xuất, từ thí nghiệm để đưa thông số trường hợp cụ thể Do đó, hướng mở cho đề tài rộng, để ngày hoàn thiện công nghệ đúc bán lỏng tiếp tục nghiên cứu vấn đề sau: Trên sở thuật toán có ta tiếp tục nâng cao lên từ toán 1-D chuyển sang toán 2-D Từ thông số tối ưu có nguồn nhiệt, nguồn làm nguội tiến hành đưa phương pháp cụ thể để điều khiển trình nung Viết chương trình mô trình điền đầy khuôn tạo hình vật liệu trạng thái lỏng dựa tảng lý thuyết dòng chảy truyền nhiệt Nghiên cứu chế tạo thiết bị đo độ nhớt kim loại lỏng theo nhiệt độ nung lực đẩy tác dụng lên kim loại lỏng nhằm phục vụ cho sản xuất dùng thí nghiệm Trang 100 MỤC LỤC Chương 1: Tổng quan công nghệ tạo hình trạng thái bán lỏng 1.1 Tổng quan phương pháp tạo hình vật liệu 1.1.1 Công nghệ tạo hình trạng thái lỏng 1.1.2 Công nghệ tạo hình trạng thái bán loûng 1.2 Aûnh hưởng nhiệt độ trình tạo hình bán lỏng 12 1.2.1 Nung cảm ứng 12 1.2.2 Khái quát toán ngược 18 1.3 Đặc điểm hợp kim Mg trạng thái bán lỏng 22 1.4 Mục tiêu nghiên cứu 25 1.5 Nội dung nghiên cứu 26 1.5.1 Các nghiên cứu trước 26 1.5.2 Nội dung nghiên cứu luận văn 27 1.6 Phương pháp nghiên cứu 28 Chương 2: Những vấn đề nhiệt độ nung CS lý thuyết để nung HK Mg 29 2.1 Vấn đề dao động nhiệt đường biên(1-D) 29 2.1.1 Định nghóa vấn đề 29 2.1.2 Bài toán trực tiếp 30 2.1.3 Bài toán ngược 31 2.1.4 Phương pháp CGM 31 2.1.5 Phương trình Fredhom phương pháp SVD 36 2.1.6 Một số kết 41 2.2 Baøi toán ngược với nguồn nhiệt 1-D 48 2.2.1 Xây dựng lại biên dạng nguồn nhiệt 48 2.2.2 Bài toán điều khiển làm nguội 55 2.2.3 Toái ưu hóa hai trình 59 2.2.4 Bài toán điều khiển gia nhiệt 63 Chương 3: Chương trình mô 64 3.1 Chương trình mô 64 3.1.1 Các thông số ban ñaàu 64 3.1.2 Các thuật toán 64 3.1.3 Chương trình mô 65 3.2 Kết so sánh 93 3.2.1 Kết chương trình 93 3.2.2 Kết nghiên cứu trước 95 3.2.3 Nhận xét so sánh 97 Chương 4: Kết luận hướng phát triển đề tài 98 4.1 Kết luaän 98 4.2 Hạn chế 99 4.3 Hướng phát triển đề taøi 99 Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO [01] – J.B Keller, Inverse Problems, Amer.Math.Monthly 83, pp.107-118, 1976 [02] – W.E.Heinz, M.Hanke and A.Neubauer, Regularization of Inverse Problems, Kluwer Academic Publishers, 1996 [03] – J.Hadmard, Lecture on Cauchy’s Problem in Linear Partial Differential Equations, Yale University Press, New Haven, CT, 1923 [04] – A.N.Tikhonov, Regularization of Ill-posed Problems, Doklady Akad.Nauk SSSR, Vol.153, 1963 [05] – O.M.Alifanov, Inverse Heat transfer Problems, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 1994 [06] – J.V.Beck, B.Blackwell, C.R.St-Clair Jr, Inverse Heat Conduction : Ill-Posed Problems, Wiley Interscinece, New York, 1985 [7] – A.G.Butkovskii and A.Y.lener, The Optimal Control Problem in a Distributed- Parameter System, Autoremote control, Vol.21, pp.472-477, 1960 [8] – Y.Sakawa, Solution of an Optimal Control Problem in a Distributed-Parameter System, IEEE Trans, Auto.Contr.Vol.AC-9, No.4, pp.420-426, 1964 [09] – K.A.Woodbury, Inverse Engineering Handbook, CRC Press, Boca Raton, 2003 [10] – R.K Cavin and S.C.Tandon, Distributed Parameter System Optimum Control Design via Finite Element Discretization, Automatica, Vol.13, pp.611-614, 1977 [11] – R.A.Meric, Finite Element Analysis of Optimal Heating of a Slab with Temperature Depedent Thermal Conductivity, Int, Journal Heat and Mass transfer, vol.22, pp.1347-1353, 1979 [12] – H.P William, A.T.William and P.F.Brian, Numerical Recipes in Fortran 77, Cambridge University Press, 1992 [13] – J.Chen, Inverse Heat Conduction Problem in a Cavity, M.Sc.A.thesis, Ecole Polytechnique de Montreal, 1998 [14] – R.Lezius and F.Troltzsch, Theoretical and Numerical Aspect of Controlled Cooling of Steel Profiles, Progress in Industrial Mathematicals at ECMI 94, WileyTenbner, pp.380-388, 1996 [15] – E.W.Sachs, A Parabolic Control Problem with a Boundary Condition of the Stefan-Boltzmann Type, Z.Angew.Math.Mech, Vol.58, pp.443-449, 1978 [16] – R.A.Meric, Finite Element and Conjugate Gradient Methods for a nonlinear Optimal Heat transfer Control Problem, Int, J.Number.Meth.Eng, vol.14, pp.18511863, 1979 [17] – C.T.Kelly and E.W.Sachs, A Trust region Method for Parabolic Boundary Control Problem, SIAM J.Optimization, vol.9, No.4, pp.1064-1081, 1999 [18] – C.H.Huang and C.Y.Li, A Three-dimensional Optimal Control Problem in Determining the Boundary Control Heat Fluxes, Heat and Mass transfer, Vol.39, pp.589-598, 2003 [19] – C.J Chen and M.N.Ozisik, Optimal Heating of a Slab with a Plane heat source of Timewise Varying Strenght, Numerical heat transfer, Part A, Vol.21, pp.351-361, 1992 [20] – C.J Chen and M.N.Ozisik, Optimal Heating of a Slab with two Plane heat source of Timewise Varying Strenght, J.Franklin Inst, Vol.329, pp.195-206, 1992 [21] – Marie-Laure Cimetier anh Chee-Ang-Loong, Thixomolding and semi-solid casting of Magnesium Alloys, 2000 [22] – http://www.jsw.co.jp/product/machinery/mg/mg3/mg3_04.html [23] – C.W Groetsch, The theory of Tikhonov Regularization for Fredholm Equations of First Kind, research notes in Mathmatics 105, Pitman, Boston, 1984 [24] – Hui JIANG, Optimal control of induction heating for semisolid alloy forming, 2000 [25] – H.K.Jung, Induction heating process of an Al–Si aluminum alloy for semisolid die casting and its resulting microstructure, 2001 [26] – C.T Kelly and E.W Sachs, A Trust Region Method for Parabolic Boundary Control Problems, SIAM J Optimization., Vol.9, No.4, pp 1064-1081, 1999 [27] – C.T Huang and C.Y Li, A Three-Dimensional Optimal Control Problem in Determining the Boundary Control Heat Fluxes, Heat and Mass Transfer, Vol.39, pp 589-598, 2003 [28] – H Jiang, T.H Nguyen and M Prud’homme, Control of the Boundary Heat Flux during the Heating Process of a Solid Material, International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol.32, No.6, pp 728-738, 2005 [29] – H.K.Jung and C.D.Kang, Induction heating process of an Al-Si aluminum alloy for semi-solid die casting and its resulting microstructure, 2001 ... hình trạng thái bán lỏng theo phương pháp Thixocasting - Nghiên cứu nhiệt độ nung sở lý thuyết để nung hợp kim hệ Mg đến trạng thái bán lỏng - Xây dựng chương trình mô để tối ưu hóa trình nung hợp. .. Công nghệ chế tạo máy MSHV : 00404073 I : Nam TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu tối ưu hoá nhiệt độ nung đến trạng thái bán lỏng hợp kim hệ Mg II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu tổng quan công nghệ tạo... 28 Chương 2: Những vấn đề nhiệt độ nung sở lý thuyết để nung HK Mg CHƯƠNG 2: NHỮNG VẤN ĐỀ VỀ NHIỆT ĐỘ NUNG VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐỂ NUNG HP KIM Mg 2.1 Vấn đề dao động nhiệt đường biên (bài toá toán