AusEvol+ (Program Instructions, in Russian)

AusEvol+

Руководство по использованию программы

AusEvol+ Руководство по использованию программы 2

Программа разработана в лаборатории «Исследование и моделирование микроструктуры и свойств металлических материалов» Санкт-Петербургского государственного политехнического университета.

© 2011

Соколов Д.Ф., Соколов С.Ф., Васильев А.А., Колбасников Н.Г.

e-mail: [email protected] или [email protected]


Содержание

1. Общая характеристика программы ....................................................................................4

2. Установка программы ...........................................................................................................4

3. Описание пользовательского интерфейса .......................................................................12

4. Описание последовательности работы с программой ..................................................14

5. Ограничения по использованию программы .................................................................19


1. Общая характеристика программы

Компьютерная программа AusEvol+ предназначена для моделирования эволюции микроструктуры аустенита во время горячей деформации сталей различного химического состава. Программа позволяет количественно описывать изменение микроструктуры аустенита при сложных режимах термо-деформационного воздействия, например, при горячей прокатке или ковке сталей.

Программа реализует интегральную математическую модель следующих взаимосвязанных процессов структурообразования аустенита:

• роста зерна;

• статической рекристаллизации;

• динамической рекристаллизации;

• выделения карбонитридов ниобия на дислокациях деформированного аустенита.

Используемый набор математических моделей перечисленных процессов отличает физически обоснованный учет влияния всех практически важных легирующих элементов. Этот момент является основанием эффективного использования программы AusEvol+ для большого числа марок сталей с широким диапазоном изменения химического состава.

Программа может быть полезна при разработке новых и оптимизации существующих режимов горячей прокатки сталей, включая микролегированные стали трубных марок. С помощью данной программы можно количественно анализировать:

• процессы упрочнения и разупрочнения;

• изменение среднего размера зерна;

• изменение накопленной пластической деформации;

• изменение объемной плотности и среднего размера частиц карбонитридов.

Результаты моделирования, получаемые с помощью программа AusEvol+, могут быть полезны, например, при выборе оптимальных режимов горячей прокатки сталей и количественной оценке значений соответствующих энергосиловых параметров.

Программа AusEvol+ разработана с использованием языка программирования С++ и может работать под управлением всех современных операционных систем семейства Microsoft Windows.

2. Установка программы Для установки программы запустите файл «Setup.exe». Далее выберите из

предлагаемого списка (рис.1) желаемый язык, используемый установщиком программного обеспечения.


Рис.1

После выбора языка на экране появится окно (рис.2), которое информирует о начале установки программы.

Рис. 2

При установке программы на Ваш компьютер будут скопированы все необходимые файлы. Если Вы с этим согласны, нажмите кнопку «Далее». В противном случае нажмите кнопку «Отмена» и процесс инсталляции будет прерван.

После нажатия кнопки «Далее» появится окно (рис.3) информирующее о лицензионном соглашении, которое следует принять для продолжения установки программы, нажав кнопку «Согласен». Нажатие кнопки «Назад» позволит вернуться к предыдущему шагу для внесения изменений.


Рис. 3

В следующем окне (рис.4) предлагается выбрать папку, в которую будет проведена установка программного продукта. Имя папки, предлагаемой по умолчанию, появляется на экране (см. рис.4). Имя данной папки в дальнейшем должно сохраняться неизменным, поскольку более свежие версии программного продукта при необходимости его обновления по умолчанию будут устанавливаться в выбранную папку поверх более ранней версии. Нажатие кнопки «Далее» позволит перейти к следующему шагу установки.

Рис. 4


В следующем окне (рис.5) предлагается выбрать папку, в которую будут установлены ярлыки программы. По умолчанию создаётся новая папка с именем “SVS

Software”.

Рис. 5

После нажатия кнопки «Далее» (рис.5) на экране появится окно (рис.6), где будет предложено создать в процессе установки ярлык на рабочем столе. Если ярлык создавать не требуется, отключите эту опцию, убрав соответствующую пометку.

Рис. 6


На следующем шаге процедуры на экране появится окно, изображенное на рис.7. Здесь программа-установщик сообщит, что все готово к установке, отобразит выбранные на предыдущих шагах параметры установки и попросит подтверждения. Если в параметрах установки Вы обнаружили какие-либо ошибки или неточности, следует вернуться на необходимое количество шагов нажатием кнопки «Назад» для внесения необходимых исправлений, либо, прервав установку нажатием кнопки «Отмена», начать ее заново. В случае, если все в порядке, нажмите кнопку «Установить», подтвердив тем самым согласие на установку программы.

Рис. 7

Если установка прошла успешно, то по ее завершении на экране появится информационное окно (рис.8), где будет предложено посетить web-сайт производителя программного продукта.

Для выхода из программы-установщика нажмите кнопку «Готово». На этом процесс установки программы AusEvol+ завершается.

Перед началом работы с программой необходимо дополнительно произвести установку драйвера USB-ключа, идущего в комплекте с данным программным продуктом, процесс установки которого описан в следующем разделе.


Рис. 8

3. Установка драйвера USB-ключа

Перед началом установки драйвера подключите ключ к свободному USB-порту компьютера. Если вашей операционной системе автоматически не удастся установить необходимый драйвер для данного устройства, то следует использовать либо «Мастер

подключения к новому устройству», либо «Диспетчер устройств». Ниже описан способ установки драйвера через «Диспетчер устройств».

Для вызова окна «Диспетчер устройств» (рис.9) в случае операционной системы Windows 7 (для разных систем по-разному) необходимо через меню «Пуск» открыть окно «Панель управления», в котором во вкладке «Оборудование и звук» запустить окно «Диспетчер устройств».

В «Диспетчер устройств» необходимо найти строку, указывающую на «Неизвестное устройство» (обычно она располагается в разделе «Другие устройства»), выбрать её и с помощью вызываемого контекстного меню (см. рис.9) и запустить мастер обновления драйверов.


Рис. 9

В появившемся окне (рис.10) будет предложено два способа установки драйверов, из которых следует выбрать второй: «Выполнить поиск драйверов на этом компьютере».

Рис. 10

В следующем окне (рис.11) следует выбрать опцию «Включая вложенные папки» и при помощи кнопки «Обзор» указать местоположение папки с драйвером: “x:\Program


Files\SVS Software\Driver”, где x – буквенное обозначение носителя информации, на который была установлена программа AusEvol+. После этого нажимаем кнопку «Далее».

Рис. 11

Следующее окно (рис.12) информирует о протекании процесса установки необходимого драйвера.

Рис. 12


По окончании процедуры установки драйвера нажмите кнопку «Готово» (см. рис.13). С этого момента ключ аппаратной защиты будет корректно распознаваться системой и нормально функционировать.

Рис. 13

4. Описание пользовательского интерфейса

Рабочее пространство приложения организованно в виде четырёх функциональных областей, отмеченных на рис.14:

• Главное меню (1);

• Панель инструментов (2);

• Область для ввода исходных данных и представления результатов расчёта (3);

• Строка состояния (4).


Рис. 14

Главное меню программы содержит в себе следующие пункты:

• “Project”

• “Report”

• “Help”

Меню “Project” (рис.15) позволяет создавать новый проект с помощью пункта меню “New” , открывать ранее созданный проект с помощью пункта “Open…” и сохранять текущий проект с помощью пунктов “Save” и “Save as…”. Все файлы проектов имеют расширение: .rex. Пример такого файла можно найти в папке Projects корневого каталога, куда была установлена программа во время инсталляции (путь по умолчанию: C:\Program

Files\SVS Software\Projects\test.rex). Пункт меню “Exit” предназначен для выхода из программы.

Рис. 15

1

2

3

4


Пункт “Build Report” меню “Report” (рис.16) позволяет пользователю запустить вспомогательное окно для построения отчёта о проделанной работе.

В меню “Help” (рис.17) с помощью пункта “About...” можно получить краткую информацию о программе, а с помощью пункта “Manual” открыть руководство по использованию программы.

Панель инструментов даёт пользователю быстрый доступ к основным управляющим функциям приложения:

� создание нового проекта; � загрузка проекта из файла; � сохранение текущего проекта в файл; � открытие вспомогательного окна для построения отчёта.

Область для ввода исходных данных и представления результатов расчёта

реализована в виде двухстраничной панели с вкладками “Input Data” и “Results”. Вкладка “Input Data” предназначена для ввода всех необходимых исходных данных, а вкладка “Results” – для графического представления результатов расчёта. Более подробное описание работы с этими вкладками дано в разделе 3.

В строке состояния (рис.18) пользователь получает дополнительную информацию в виде подсказок о действиях с отдельными элементами программы (пункты меню, кнопки и т.д.).

Рис. 18

5. Описание последовательности работы с программой Перед выполнением расчётов необходимо, используя вкладку “Input Data”, ввести

все необходимые исходные данные, включающие в себя:

• химический состав стали;

• исходный размер зерна аустенита;

• температурно-деформационный режим.

Рис. 16

Рис. 17


Рис. 19

Химический состав стали вводится в таблице “Chemical composition, wt.%” (рис.19) (содержание легирующих элементов задается в масс.%).

Исходный объёмный (Volumetric) размер зерна аустенита вводится в поле “Initial

Grain Size” (мкм). Для ввода температурно-деформационного режима используется соответствующая

таблица (рис.6). В данной таблице необходимо заполнить четыре столбца:

• “Time, s” – для ввода опорных моментов времени (с);

• “Temp., C” – для ввода соответствующих температур (°С);

• “Strain” – для ввода степеней деформации;

• “Strain rate” – для ввода скоростей деформации (c-1).

Добавление или удаление строк рассматриваемой таблицы осуществляется, соответственно, с помощью кнопок: “Add Point” и “Delete Point”.

Заданный режим изменения температуры можно просмотреть на графике, используя кнопку “Apply” .

На рис.20 дан пример сложного режима горячей прокатки. Заполнение рассматриваемой таблицы, соответствующее этому режиму, представлено на рис.21. Из приведенных рисунков ясно, что в промежутках времени между его опорными моментами, вносимыми в таблицу, температура материала изменяется по линейному закону, т.е. программа осуществляет линейную интерполяцию.

Таблица для задания химического состава

Поле для задания исходного размера зерна аустенита

Таблица для задания температурно-

деформационного режима


Рис. 20 Рис. 21

Требуемый температурно-деформационный режим может быть введен также с использованием соответствующего текстового файла. Пример такого файла пользователь найдет в корневом каталоге, куда была установлена программа во время ее инсталляции (по умолчанию используется следующий путь к файлу: C:\Program

Files\MicroSteels\Projects\test.txt). Для загрузки температурно-деформационного режима из подготовленного файла необходимо воспользоваться кнопкой “Load…” (рис.19).

После ввода всех исходных данных запуск расчетов осуществляется с помощью кнопки “Run” .

Полученные результаты расчётов можно просмотреть во вкладке “ Results” (рис.22 – 25) в виде графиков зависимостей:

• температуры от времени;

• среднего размера зерна от времени;

• накопленной деформации от времени;

• напряжения пластического течения от деформации на всех этапах моделируемого процесса;

• изменение среднего радиуса и объемной плотности частиц карбонитридов:

• изменение средней концентрации ниобия в твёрдом растворе.


Рис. 22

Рис. 24

Рис. 23

Рис. 25

Для построения графиков необходимо в панели “Options” c помощью соответствующих переключателей выбрать необходимые графики и нажать кнопку “Build” . Пользователю предоставляется возможность построить следующие графики:

• Temperature – Time (зависимость температуры от времени);

• Grain size – Time (зависимость среднего размера зерна аустенита от времени);

• Retained strain – Time (зависимость остаточной деформации от времени);

• Nb(C,N) radius – Time (зависимость среднего радиуса частиц карбонитридов

ниобия от времени);

• Nb(C,N) volume density – Time (зависимость объёмной доли частиц

карбонитридов ниобия от времени);

• Nb in solution – Time (зависимость содержания ниобия в твердом растворе от

времени);

• Stress – Strain (кривые пластического течения).


Значения предсказываемого конечного размера зерна аустенита и конечной накопленной деформации можно просмотреть в полях “Final grain size” и “Final retained

strain” . С помощью контекстного всплывающего меню, вызываемого нажатием правой

кнопки мыши, можно сохранять графики в удобном для пользователя графическом формате (bmp или jpeg).

Дополнительно в программе предусмотрена функция автоматического построения отчётов по проделанным расчётам, вызываемая или пунктом главного меню “Report →

Build report”, или с помощью кнопки быстрого запуска “Report” . После запуска этой функции появляется окно (рис.26), в котором пользователь может настроить конфигурацию отчёта с использованием следующих элементов окна:

• поля “Report title” для указания названия генерируемого отчёта;

• поля “Additional information” для добавления дополнительной информации в отчёт;

• области “Charts” для выбора предлагаемых графиков, которые будут включены в отчёт;

• области “Language” для выбора языка (русский или английский), который будет использоваться при создании отчёта.

Рис. 26

После настройки отчёта для его генерации необходимо воспользоваться кнопкой “Generate report”, которая вызовет окно предварительного просмотра (рис.27), из которого сформированный отчет может быть распечатан.


Рис. 27

6. Ограничения по использованию программы Программа AusEvol+ позволяет проводить корректные расчеты в широких

диапазонах изменения параметров. Однако существуют естественные ограничения этих диапазонов, которые необходимо иметь в виду при работе с программой. Вычисления следует проводить только для следующих интервалов изменения параметров:

• по температуре: A3 < T < 1500°С;

• по степени деформации: 0 < ε < 1;

• по скорости деформации: 0.01 < dε/dt < 200 c-1;

• по величине исходного зерна аустенита: 5 < Dγ0 < 350 мкм.

При вводе значений, выходящих за границы указанных диапазонов, появляется окно с описанием типа ошибки, а также рекомендацией по ее устранению. Пример такого предупреждающего сообщения представлен на рис.28. Появившееся в данном случае окно информирует пользователя о том, что он некорректно ввёл исходные данные, а именно


неправильно подготовил таблицу ввода опорных параметров температурно-деформационном режима.

Рис. 28

AusEvol+ (Program Instructions, in Russian)

Documents

Transcript of AusEvol+ (Program Instructions, in Russian)