2 CLS

N = 100: KV = 50: N9 = 5: L = .015

TM = 293: TI = 1345: TS = 1312.5

BM = 1300: a1 = .000036: a2 = .000021

TA0 = .01: ETA = .01: E = .01

l1 = 195: l2 = 101

R0 = 8600: LS = 221000

AF = 0: Pi = 3.14159265359#

3 PRINT "Число шагов N, штук"; N

PRINT "Длина отливки L, м"; L

PRINT "Температура формы Tf, К"; TM

PRINT "Начальная температура сплава Tн, К"; TI

PRINT "Температура затвердевания Tz, К"; TS

PRINT "Bф "; BM

PRINT "Первый шаг по времени, Tk0 "; TA0

PRINT "Точность по времени, Еt "; ETA

PRINT "Точность по температуре, ЕТ "; E

PRINT "Температуропроводность Ме твердого, а1 "; a1

PRINT "Температуропроводность Ме жидкого, а2 "; a2

PRINT "LS= "; LS

PRINT "Коэф. теплопроводности, l1 "; l1

PRINT "Коэф. теплопроводности, l2"; l2

PRINT "Плотность Ме твердого, р1 "; R0

INPUT "Изменить данные <y/n>"; QV$

IF QV$ = "Y" THEN GOSUB 222

48 N1 = N - 1

DX = L / (N - 1)

A = a1 / DX ^ 2

B1 = 2 * A

RL = R0 * LS * DX

NF = 1

B2 = l1 / DX

KV1 = 1

AL = a2 / DX ^ 2

BL1 = 2 * AL

BL2 = l2 / DX

T(1) = TS

T1(1) = TS

FOR i = 2 TO N

T(i) = TI

T1(i) = TI

NEXT i

TA = TA0

K = 1

dta = .01

GOTO 103

101 K = K + 1

NF = NF + 1

B3 = SQR(Pi * TA)

q = BM * (T(1) - TM) / B3

dta = RL / (AF + q)

B5 = BM * TM / B3

B3 = BM / B3

B4 = B2 + B3

AP(1) = B2 / B4

BP(1) = B5 / B4

T(NF) = TS

NF1 = NF - 1

NF2 = NF + 1

K1 = 0

102 K1 = K1 + 1

Et = 0

B3 = SQR(Pi * (TA + dta))

q = BM * (T(1) - TM) / B3

B5 = BM * TM / B3

B3 = BM / B3

B4 = B2 + B3

AP(1) = B2 / B4

BP(1) = B5 / B4

DTA1 = 1 / dta

IF NF1 = 1 THEN GOTO 23

FOR i = 2 TO NF1

B = B1 + DTA1

f = DTA1 * T1(i)

B4 = B - A * AP(i - 1)

AP(i) = A / B4

BP(i) = (A * BP(i - 1) + f) / B4

NEXT i

23 FOR i = NF1 TO 1 STEP -1

TC = AP(i) * T(i + 1) + BP(i)

B = ABS(TC - T(i)) / TC

IF B > Et THEN Et = B

T(i) = TC

NEXT i

AP(NF) = 0

BP(NF) = TS

B = BL1 + DTA1

FOR i = NF2 TO N

f = DTA1 * T1(i)

B4 = B - AL * AP(i - 1)

AP(i) = AL / B4

BP(i) = (AL * BP(i - 1) + f) / B4

NEXT i

IF NF = N THEN GOTO 34

TC = BP(N) / (1 - AP(N))

B = ABS(TC - T(N)) / TC

T(N) = TC

IF B > Et THEN Et = B

IF NF >= N1 THEN GOTO 34

FOR i = N1 TO NF2 STEP -1

TC = AP(i) * T(i + 1) + BP(i)

B = ABS(TC - T(i)) / TC

IF B > Et THEN Et = B

T(i) = TC

NEXT i

34 P = AF + q

P1 = 1 / P

TM2 = BL2 * (T(NF2) - TS)

IF NF = N THEN GOTO 80

TM1 = B2 * (TS - T(NF1))

DTF = P1 * (RL + dta * (TM2 - TM1 + P))

P3 = ABS(DTF - dta) / DTF

dta = DTF

IF (P3 > ETA) OR (Et > E) THEN GOTO 102

80 TA = TA + dta

IF NF = 1 THEN dta = TA0

Vox = (T1(NF) - TS) / dta

FOR i = 1 TO N

Vox(i) = (T1(i) - T(i)) / dta

T1(i) = T(i)

NEXT i

VS = DX / dta

Xf = (K - 1) * DX

IF K <> KV1 + 1 THEN GOTO 33

KV1 = KV1 + KV

GOSUB 777

33 GOTO 105

103 PRINT "РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА": CLS : GOSUB 777

105 IF K < N THEN GOTO 101

GOSUB 777

Vz = 1000 * L / TA

Voxl = (TI - TS) / TA

PRINT "Полное время затв. отл. TA="; TA; "с."

PRINT "Ср. скорость охл. на оси отл. Voxl="; Voxl; " K/с"

PRINT "Ср. скорость затв. отл. Vz="; Vz; " мм/с"

END

777 PRINT "К="; K; " DTA="; dta; "VS="; VS * 1000; " мм/с XF="; Xf; " мм"

PRINT "T="; T(1); : FOR i = 1 TO 10: PRINT T(i * 10); : NEXT i: PRINT "K"

PRINT "Vox="; Vox(1); : FOR i = 1 TO 10: PRINT Vox(i * 10); : NEXT i: PRINT "K/c"

RETURN

222 CLS

INPUT "Число шагов N, штук"; N

INPUT "Длина отливки L, м"; L

INPUT "Температура формы Tf, К"; TM

INPUT "Начальная температура сплава Tн, К"; TI

INPUT "Температура затвердевания Tz, К"; TS

INPUT "Bф "; BM

INPUT "Первый шаг по времени, Tk0 "; TA0

INPUT "Точность по времени, Еt "; ETA

INPUT "Точность по температуре, ЕТ "; E

INPUT "Температуропроводность Ме твердого, а1 "; a1

INPUT "Температуропроводность Ме жидкого, а2 "; a2

INPUT "LS= "; LS

INPUT "Коэф. теплопроводности, l1 "; l1

INPUT "Коэф. теплопроводности, l2"; l2

INPUT "Плотность Ме твердого, р1 "; R0

CLS

GOTO 3

RETURN

Сравнение с инженерными методами расчета

Г. Ф. Баландин для расчета продолжительности затвердевания отливки эвтектического сплава предложил следующие выражения:

-время заливки

-время снятия перегрева

-время затвердевания

Принимаем Tзал=TL+70, Тн=1/2(Tзал+ТL)

Расчет:

с

с

c

Скорость затвердевания во времени характеризуется следующим выражением:

, где uЕ=(ТЕ-Тф)

Результаты расчета

К= 1 DTA= 0 VS= 0 мм/с XF= 0 мм

К= 2 DTA= 5.293057 VS= 2.862526E-02 мм/с XF= .1515152 мм

К= 3 DTA= 2.12601 VS= 7.126739E-02 мм/с XF= .3030303 мм

К= 4 DTA= 1.877406 VS= 8.070453E-02 мм/с XF= .4545455 мм

К= 5 DTA= 1.782276 VS= 8.501218E-02 мм/с XF= .6060606 мм

К= 6 DTA= 1.751907 VS= 8.648586E-02 мм/с XF= .7575758 мм

К= 7 DTA= 1.744036 VS= 8.687617E-02 мм/с XF= .9090909 мм

К= 8 DTA= 1.781516 VS= 8.504844E-02 мм/с XF= 1.060606 мм

К= 9 DTA= 1.785084 VS= 8.487842E-02 мм/с XF= 1.212121 мм

К= 10 DTA= 1.842864 VS= 8.221721E-02 мм/с XF= 1.363636 мм

К= 11 DTA= 1.90608 VS= 7.949042E-02 мм/с XF= 1.515152 мм

К= 12 DTA= 1.943668 VS= 7.795321E-02 мм/с XF= 1.666667 мм

К= 13 DTA= 1.992883 VS= .0760281 мм/с XF= 1.818182 мм

К= 14 DTA= 2.077702 VS= 7.292438E-02 мм/с XF= 1.969697 мм

К= 15 DTA= 2.122164 VS= 7.139654E-02 мм/с XF= 2.121212 мм

К= 16 DTA= 2.2275 VS= 6.802025E-02 мм/с XF= 2.272727 мм