Maximale Temperatur, die an einem beliebigen Punkt im Material erreicht wird Taschenrechner

✖Umgebungstemperatur ist die Temperatur der Umgebung.ⓘ Umgebungstemperatur [t_a]			+10% -10%
✖Die pro Längeneinheit zugeführte Nettowärme kann auch in Newton umgerechnet werden, da die Energie ein Newton-Meter ist.ⓘ Pro Längeneinheit gelieferte Nettowärme [H_Net]			+10% -10%
✖Die Schmelztemperatur eines unedlen Metalls ist die Temperatur, bei der sich seine Phase von flüssig in fest umwandelt.ⓘ Schmelztemperatur des unedlen Metalls [T_m]			+10% -10%
✖Die Metalldichte ist die Masse pro Volumeneinheit des gegebenen Metalls.ⓘ Dichte des Metalls [ρ_m]			+10% -10%
✖Die Dicke des Metalls ist die Dicke des Grundmetalls und wird mit dem h-Symbol bezeichnet.ⓘ Dicke des Metalls [t]			+10% -10%
✖Die spezifische Wärmekapazität ist die Wärme, die erforderlich ist, um die Temperatur der Masseneinheit eines bestimmten Stoffes um einen bestimmten Betrag zu erhöhen.ⓘ Spezifische Wärmekapazität [Q_c]			+10% -10%
✖Der Abstand von der Fusionsgrenze wird während des Schweißens von der Fusionsgrenze aus gemessen.ⓘ Abstand von der Fusionsgrenze [y]			+10% -10%

✖Die in einem Abstand von y erreichte Spitzentemperatur ist die Temperatur, die in einem Abstand von y von der Fusionsgrenze erreicht wird.ⓘ Maximale Temperatur, die an einem beliebigen Punkt im Material erreicht wird [T_p]

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Formel

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Maximale Temperatur, die an einem beliebigen Punkt im Material erreicht wird

Formel

`"T"_{"p"} = "t"_{"a"}+("H"_{"Net"}*("T"_{"m"}-"t"_{"a"}))/(("T"_{"m"}-"t"_{"a"})*sqrt(2*pi*e)*"ρ"_{"m"}*"t"*"Q"_{"c"}*"y"+"H"_{"Net"})`

Beispiel

`"51.58745°C"="37°C"+("1000J/mm"*("1500°C"-"37°C"))/(("1500°C"-"37°C")*sqrt(2*pi*e)*"7850kg/m³"*"5mm"*"4.184kJ/kg*K"*"100mm"+"1000J/mm")`

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Maximale Temperatur, die an einem beliebigen Punkt im Material erreicht wird Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Spitzentemperatur wird in einem Abstand von y erreicht = Umgebungstemperatur+(Pro Längeneinheit gelieferte Nettowärme*(Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Umgebungstemperatur))/((Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Umgebungstemperatur)*sqrt(2*pi*e)*Dichte des Metalls*Dicke des Metalls*Spezifische Wärmekapazität*Abstand von der Fusionsgrenze+Pro Längeneinheit gelieferte Nettowärme)
T_p = t_a+(H_Net*(T_m-t_a))/((T_m-t_a)*sqrt(2*pi*e)*ρ_m*t*Q_c*y+H_Net)
Diese formel verwendet 2 Konstanten, 1 Funktionen, 8 Variablen

Verwendete Konstanten

pi - Archimedes-Konstante Wert genommen als 3.14159265358979323846264338327950288
e - Napier-Konstante Wert genommen als 2.71828182845904523536028747135266249

Verwendete Funktionen

sqrt - Eine Quadratwurzelfunktion ist eine Funktion, die eine nicht negative Zahl als Eingabe verwendet und die Quadratwurzel der gegebenen Eingabezahl zurückgibt., sqrt(Number)

Verwendete Variablen

Spitzentemperatur wird in einem Abstand von y erreicht - (Gemessen in Kelvin) - Die in einem Abstand von y erreichte Spitzentemperatur ist die Temperatur, die in einem Abstand von y von der Fusionsgrenze erreicht wird.
Umgebungstemperatur - (Gemessen in Kelvin) - Umgebungstemperatur ist die Temperatur der Umgebung.
Pro Längeneinheit gelieferte Nettowärme - (Gemessen in Joule / Meter) - Die pro Längeneinheit zugeführte Nettowärme kann auch in Newton umgerechnet werden, da die Energie ein Newton-Meter ist.
Schmelztemperatur des unedlen Metalls - (Gemessen in Kelvin) - Die Schmelztemperatur eines unedlen Metalls ist die Temperatur, bei der sich seine Phase von flüssig in fest umwandelt.
Dichte des Metalls - (Gemessen in Kilogramm pro Kubikmeter) - Die Metalldichte ist die Masse pro Volumeneinheit des gegebenen Metalls.
Dicke des Metalls - (Gemessen in Meter) - Die Dicke des Metalls ist die Dicke des Grundmetalls und wird mit dem h-Symbol bezeichnet.
Spezifische Wärmekapazität - (Gemessen in Joule pro Kilogramm pro K) - Die spezifische Wärmekapazität ist die Wärme, die erforderlich ist, um die Temperatur der Masseneinheit eines bestimmten Stoffes um einen bestimmten Betrag zu erhöhen.
Abstand von der Fusionsgrenze - (Gemessen in Meter) - Der Abstand von der Fusionsgrenze wird während des Schweißens von der Fusionsgrenze aus gemessen.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Umgebungstemperatur: 37 Celsius --> 310.15 Kelvin (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Pro Längeneinheit gelieferte Nettowärme: 1000 Joule / Millimeter --> 1000000 Joule / Meter (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Schmelztemperatur des unedlen Metalls: 1500 Celsius --> 1773.15 Kelvin (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Dichte des Metalls: 7850 Kilogramm pro Kubikmeter --> 7850 Kilogramm pro Kubikmeter Keine Konvertierung erforderlich
Dicke des Metalls: 5 Millimeter --> 0.005 Meter (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Spezifische Wärmekapazität: 4.184 Kilojoule pro Kilogramm pro K --> 4184 Joule pro Kilogramm pro K (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Abstand von der Fusionsgrenze: 100 Millimeter --> 0.1 Meter (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

T_p = t_a+(H_Net*(T_m-t_a))/((T_m-t_a)*sqrt(2*pi*e)*ρ_m*t*Q_c*y+H_Net) --> 310.15+(1000000*(1773.15-310.15))/((1773.15-310.15)*sqrt(2*pi*e)*7850*0.005*4184*0.1+1000000)

Auswerten ... ...

T_p = 324.737452012249

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

324.737452012249 Kelvin -->51.5874520122489 Celsius (Überprüfen sie die konvertierung hier)

ENDGÜLTIGE ANTWORT

51.5874520122489 ≈ 51.58745 Celsius <-- Spitzentemperatur wird in einem Abstand von y erreicht

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Rajat Vishwakarma

Universitätsinstitut für Technologie RGPV (UIT - RGPV), Bhopal

Rajat Vishwakarma hat diesen Rechner und 400+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Anshika Arya

Nationales Institut für Technologie (NIT), Hamirpur

Anshika Arya hat diesen Rechner und 2500+ weitere Rechner verifiziert!

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Maximale Temperatur, die an einem beliebigen Punkt im Material erreicht wird

Gehen Spitzentemperatur wird in einem Abstand von y erreicht = Umgebungstemperatur+(Pro Längeneinheit gelieferte Nettowärme*(Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Umgebungstemperatur))/((Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Umgebungstemperatur)*sqrt(2*pi*e)*Dichte des Metalls*Dicke des Metalls*Spezifische Wärmekapazität*Abstand von der Fusionsgrenze+Pro Längeneinheit gelieferte Nettowärme)

Position der Spitzentemperatur von der Fusionsgrenze

Gehen Abstand von der Fusionsgrenze = ((Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Temperatur, die in einem Abstand von y erreicht wird)*Pro Längeneinheit gelieferte Nettowärme)/((Temperatur, die in einem Abstand von y erreicht wird-Umgebungstemperatur)*(Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Umgebungstemperatur)*sqrt(2*pi*e)*Dichte*Spezifische Wärmekapazität*Dicke des Metalls)

Nettowärme, die dem Schweißbereich zugeführt wird, um ihn von der Schmelzgrenze auf eine bestimmte Temperatur anzuheben

Gehen Pro Längeneinheit gelieferte Nettowärme = ((Temperatur, die in einem Abstand von y erreicht wird-Umgebungstemperatur)*(Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Umgebungstemperatur)*sqrt(2*pi*e)*Dichte*Spezifische Wärmekapazität*Dicke des Metalls*Abstand von der Fusionsgrenze)/(Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Temperatur, die in einem Abstand von y erreicht wird)

Nettowärmezufuhr zur Erzielung gegebener Abkühlraten für dünne Platten

Gehen Pro Längeneinheit gelieferte Nettowärme = Dicke des Metalls/sqrt(Abkühlgeschwindigkeit von Dünnblech/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Dichte*Spezifische Wärmekapazität*((Temperatur zur Berechnung der Abkühlrate-Umgebungstemperatur)^3)))

Wärmeleitfähigkeit des Grundmetalls bei gegebener Abkühlgeschwindigkeit (dünne Platten)

Gehen Wärmeleitfähigkeit = Abkühlgeschwindigkeit von Dünnblech/(2*pi*Dichte*Spezifische Wärmekapazität*((Dicke des Metalls/Pro Längeneinheit gelieferte Nettowärme)^2)*((Temperatur zur Berechnung der Abkühlrate-Umgebungstemperatur)^3))

Abkühlrate für relativ dünne Platten

Gehen Abkühlgeschwindigkeit von Dünnblech = 2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Dichte*Spezifische Wärmekapazität*((Dicke des Metalls/Pro Längeneinheit gelieferte Nettowärme)^2)*((Temperatur zur Berechnung der Abkühlrate-Umgebungstemperatur)^3)

Dicke des Grundmetalls für die gewünschte Abkühlgeschwindigkeit

Gehen Dicke = Pro Längeneinheit gelieferte Nettowärme*sqrt(Kühlrate/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Dichte*Spezifische Wärmekapazität*((Temperatur zur Berechnung der Abkühlrate-Umgebungstemperatur)^3)))

Relativer Plattendickenfaktor

Gehen Relativer Plattendickenfaktor = Dicke des Metalls*sqrt(((Temperatur zur Berechnung der Abkühlrate-Umgebungstemperatur)*Dichte des Metalls*Spezifische Wärmekapazität)/Pro Längeneinheit gelieferte Nettowärme)

Dicke des Basismetalls unter Verwendung des relativen Dickenfaktors

Gehen Dicke des Grundmetalls = Relativer Plattendickenfaktor*sqrt(Pro Längeneinheit gelieferte Nettowärme/((Temperatur zur Berechnung der Abkühlrate-Umgebungstemperatur)*Dichte*Spezifische Wärmekapazität))

Zugeführte Nettowärme unter Verwendung des relativen Dickenfaktors

Gehen Nettowärme geliefert = ((Dicke des Metalls/Relativer Plattendickenfaktor)^2)*Dichte*Spezifische Wärmekapazität*(Temperatur zur Berechnung der Abkühlrate-Umgebungstemperatur)

Wärmeleitfähigkeit des Grundmetalls bei gegebener Abkühlgeschwindigkeit (dicke Platten)

Gehen Wärmeleitfähigkeit = (Kühlrate*Pro Längeneinheit gelieferte Nettowärme)/(2*pi*((Temperatur zur Berechnung der Abkühlrate-Umgebungstemperatur)^2))

Nettowärmezufuhr zur Erzielung gegebener Abkühlraten für dicke Platten

Gehen Pro Längeneinheit gelieferte Nettowärme = (2*pi*Wärmeleitfähigkeit*((Temperatur zur Berechnung der Abkühlrate-Umgebungstemperatur)^2))/Kühlrate

Kühlrate für relativ dicke Platten

Gehen Kühlrate = (2*pi*Wärmeleitfähigkeit*((Temperatur zur Berechnung der Abkühlrate-Umgebungstemperatur)^2))/Pro Längeneinheit gelieferte Nettowärme

Maximale Temperatur, die an einem beliebigen Punkt im Material erreicht wird Formel

Warum ist es wichtig, die in der Wärmeeinflusszone erreichte Spitzentemperatur zu berechnen?

Die an jedem Punkt im Material erreichte Spitzentemperatur ist ein weiterer wichtiger Parameter, der berechnet werden muss. Dies würde helfen, festzustellen, welche Art von metallurgischen Umwandlungen wahrscheinlich in der Wärmeeinflusszone (HAZ) stattfinden.

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