Praca   dotyczy   teoretycznych   i   praktycznych   aspektów   wyznaczania   tzw. zastępczej pojemności cieplnej stopów. Parametr ten, sterujący wydzielaniem się utajonego ciepła przemiany w interwale temperatur krzepnięcia, pojawia się w opisie matematycznym procesów cieplnych, zachodzących w szeroko rozumianym układzie odlew-forma-otoczenie bazującym na metodzie jednego obszaru (one domain method, fixed domain method). Sposoby wyznaczania tej funkcji metodami rozwiązywania zadań   odwrotnych    stanowią   najważniejszą   część   prezentowanej    pracy.   Na podkreślenie zasługuje fakt,  że  dane,  dotyczące przebiegu krzywych stygnięcia (nagrzewania) w wybranych punktach obszaru (informacja taka jest niezbędna przy rozwiązywaniu tego typu zadań), uzyskano na podstawie pomiarów wykonanych na odlewach rzeczywistych, a nie (jak ma to z reguły miejsce) na podstawie wyników symulacji    numerycznych    procesu    krzepnięcia,    czyli    rozwiązania    zadania bezpośredniego.   W   kolejnych   rozdziałach   przedstawiono   opis   matematyczny procesów cieplnych zachodzących w układzie  odlew-forma-otoczenie w ujęciu makroskopowym,   omówiono   szczegółowo   aproksymację   zastępczej   pojemności cieplnej funkcjami kawałkami stałymi oraz złożeniem funkcji typu dzwonowego. W dalszej kolejności zajęto się wybranymi problemami związanym z identyfikacją parametrów krzepnięcia żeliwa, w tym również analizą wrażliwości pola temperatury na zaburzenia wybranych parametrów (co wiąże się z metodami rozwiązywania zadań odwrotnych  algorytmami  gradientowymi).   Przedstawiono  również wyniki badań doświadczalnych na odlewach rzeczywistych o zróżnicowanych kształtach. Celem badań   było   uzyskanie   informacji   o   czasoprzestrzennych   polach   temperatury w układzie, które wykorzystywano jako zbiór danych wejściowych do estymacji zastępczej pojemności cieplnej.

Spis treści

1.    Wprowadzenie    

2.    Opis matematyczny procesu krzepnięcia (ujęcie makroskopowe)     
2.1.    Wstęp    
2.2.    Równania podstawowe    
2.3.    Zastępcza pojemność cieplna     

3.    Opis matematyczny krzepnięcia żeliwa, analiza wrażliwości, zadania odwrotne (badania własne)     
3.1.    Wstęp    
3.2.    Model matematyczny     
3.3.    Analiza wrażliwości    
3.4.    Optymalne położenie sensorów    
3.5.    Identyfikacja parametrów procesu krzepnięcia    
3.5.1.    Metody gradientowe     
3.5.2.    Algorytmy ewolucyjne     
3.6.    Przykłady rozwiązań zadań odwrotnych    
3.6.1.    Identyfikacja zastępczej pojemności cieplnej (zadanie ID)    
3.6.2.    Krzepnięcie odlewu żeliwnego w formie piaskowej (zadanie 2D)

4.    Realizacja badań doświadczalnych     
4.1.    Wstęp    
4.2.    Cel badań eksperymentalnych    
4.3.    Wyniki badań eksperymentalnych    
4.4.    Opracowanie wyników badań eksperymentalnych     

5.    Identyfikacja zastępczej pojemności cieplnej żeliwa na podstawie pomiarów temperatury    
5.1.    Wstęp    
5.2.    Wyniki identyfikacji zastępczej pojemności cieplnej na podstawie pomiarów zrealizowanych w ramach pierwszej grupy badań    
5.3.    Wyniki identyfikacji zastępczej pojemności cieplnej na podstawie pomiarów zrealizowanych w ramach drugiej grupy badań     
5.4.    Analiza i dyskusja wyników    

6. Podsumowanie i wnioski     
Bibliografia    
Streszczenie