Библиографическое описание:Математическое моделирование процесса литья плоских слитков для решения задач автоматизации : научное издание / В. А. Новиков [и др.]. - Текст : непосредственный // Сибирский аэрокосмический журнал. - 2024. - Т.25, №1. - С. 144-156. - ISSN 2712-8970, DOI 10.31772/2712-8970-2024-25-1-144-156.
Аннотация:Люминиевые сплавы находят широкое применение при производстве летательных аппаратов в связи со своей прочностью, легкостью, устойчивостью к коррозии, необходимой электропроводностью. При этом используемые в дальнейших переделах космической промышленности алюминиевые слитки должны иметь высокое качество. Технологические проблемы и брак возникают при несоблюдении температурных, скоростных и других технологических параметров литья, а также при изменении режимов. При этом литейные процессы автоматизированы частично, человеческий фактор значительно влияет на качество продукции и безопасность работ. Поэтому автоматизация этих сложных процессов с использованием математических моделей для предсказания параметров литья является актуальной задачей. Цель работы - создание математических моделей, доступных для использования в системах автоматизированного управления технологическим процессом (АСУТП), а также разработки цифрового двойника. В работе представлены упрощенные формулы для моделирования распределения температуры алюминиевого слитка в процессе литья, охлаждения металла при движении по металлотракту, выполнены тестовые расчеты распределения температур внутри слитка при достижении слитком фиксированной длины. Результаты этой работы могут быть использованы для повышения эффективности и точности управления процессом литья алюминиевых слитков, для исключения аварийных ситуаций.
Aluminum alloys are widely used in the production of aircraft due to their strength, lightness, corrosion resistance, and necessary electrical conductivity. At the same time, aluminum ingots used in further processing of the space industry must be of high quality. Technological problems and defects arise when temperature, speed, and other technological parameters of casting are not observed, or when modes change. At the same time, foundry processes are partially automated; the human factor significantly affects product quality and work safety. Therefore, automation of these complex processes using mathematical models to predict casting parameters is an urgent task. The goal of the work is to create mathematical models available for use in automated process control systems (APCS), as well as for the development of a digital twin. The work presents simplified formulas for modeling the temperature distribution of an aluminum ingot during the casting process, cooling the metal when moving along a metal path, and test calculations of the temperature distribution inside the ingot when the ingot reaches a fixed length. The results of this work can be used to improve the efficiency and accuracy of controlling the process of casting aluminum ingots, to eliminate emergency situations.
