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《系统仿真学报》 2011年05期
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摩擦搅拌焊接过程热力耦合数值模拟

王磊  朱建军  
【摘要】:提出了一种基于瞬时相对线速度的搅拌头产热模型,利用ABAQUS有限元软件建立了焊接过程温度场有限元模型,对摩擦搅拌焊接过程温度场进行了数值模拟并利用有限元模型分析了焊接温度场的不对称性;在温度场有限元模型的基础上建立了摩擦搅拌焊接过程热力耦合有限元模型,利用ABAQUS有限元软件对焊接过程动态应力和焊后残余应力的分布进行了仿真模拟。结果表明:焊接过程最高温度低于被焊材料熔点,搅拌头前方温度梯度大于搅拌头后方,并且温度梯度随焊接速度的提高变化更为剧烈;焊接过程试件内存在动态应力场,随着试件的冷却逐渐转化为残余应力场,横向残余应力在试件内分布较广,大部分区域内为横向拉应力,而在试件周围拉应力逐渐转变为压应力,纵向残余应拉应力只局限于接近焊缝的一个很窄的区域,在周围区域有较低的压应力,距离焊缝越远其值越低。
【作者单位】南京电子技术研究所;
【分类号】:TG453.9

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 董学伟;黎向锋;左敦稳;王吉胜;董春林;李光;;基于热力耦合模型铝合金搅拌摩擦焊接顺序优化仿真分析[J];功能材料;2012年06期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 汪建华,姚舜,魏良武,戚新海;搅拌摩擦焊接的传热和力学计算模型[J];焊接学报;2000年04期
2 李红克;史清宇;赵海燕;李亭;;热量自适应搅拌摩擦焊热源模型[J];焊接学报;2006年11期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前9条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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3 周鹏展;铝合金磨擦搅拌焊接机理及工艺实验研究[D];中南大学;2002年
4 齐少安;惯性摩擦焊接过程温度场的数值模拟[D];大连理工大学;2002年
5 刘承东;GH4169惯性摩擦焊接过程的有限元热力耦合分析[D];大连理工大学;2003年
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9 郭瑞杰;搅拌摩擦焊温度场数值模拟[D];兰州理工大学;2004年
10 李志敏;提速货车焊接构架残余应力与变形的仿真研究[D];大连铁道学院;2003年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 汪洪峰;左敦稳;王珉;李光;董春林;;厚板7022铝合金搅拌摩擦焊接实验研究[J];功能材料;2010年11期
2 汪洪峰;左敦稳;邵定林;李光;董春林;;工艺参数对搅拌摩擦焊7022铝合金残余应力及耐磨耐蚀性能的影响[J];航空材料学报;2011年01期
3 鄢东洋;史清宇;吴爱萍;Juergen Silvanus;刘园;张增磊;;铝合金薄板搅拌摩擦焊接残余变形的数值分析[J];金属学报;2009年02期
4 张昭;别俊;;搅拌摩擦焊接过程数值仿真的完全热力耦合模型[J];中国机械工程;2008年10期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 张华,林三宝,赵衍华,吴林,冯吉才;搅拌摩擦焊接过程产热作用机制研究进展[J];电焊机;2004年07期
2 栾国红,关桥;高效、固相焊接新技术——搅拌摩擦焊[J];电焊机;2005年09期
3 汪建华,姚舜,魏良武,戚新海;搅拌摩擦焊接的传热和力学计算模型[J];焊接学报;2000年04期
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5 李红克;史清宇;赵海燕;李亭;;热量自适应搅拌摩擦焊热源模型[J];焊接学报;2006年11期
6 柯黎明,邢丽,刘鸽平;搅拌摩擦焊工艺及其应用[J];焊接技术;2000年02期
7 邢丽,柯黎明,周细应,刘鸽平;LF6铝合金薄板的搅拌摩擦焊焊缝成型及性能[J];南昌航空工业学院学报;2001年02期
8 张彦富,柯黎明,孙德超,邢丽,刘鸽平;搅拌摩擦焊焊缝区温度分布及对材料流动的影响[J];南昌航空工业学院学报(自然科学版);2003年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 蔡志鹏;大型结构焊接变形数值模拟的研究与应用[D];清华大学;2001年
【相似文献】
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2 王磊;朱建军;;摩擦搅拌焊接过程热力耦合数值模拟[J];系统仿真学报;2011年05期
3 高光启;王勇;占焕校;赫庆坤;;宽带激光熔凝过程温度场及残余应力数值分析[J];中国表面工程;2008年02期
4 潘进兵;张士宏;张立文;刘劲松;张海渠;;TP2铜盘管Junker炉退火温度场的有限元模拟[J];材料热处理学报;2008年02期
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6 李绍杰;范兴娟;姚晓亮;樊一丁;张杰;刘其斌;;高温合金激光熔覆过程温度场的数值模拟[J];热加工工艺;2007年19期
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8 王磊;谢里阳;;摩擦搅拌焊接过程温度场的测量分析[J];轻合金加工技术;2011年04期
9 薛世峰;田旺生;仝兴华;曹宇光;;打孔管道焊接残余应力有限元分析[J];石油矿场机械;2008年09期
10 鄢东洋;史清宇;吴爱萍;Juergen Silvanus;刘园;;搅拌摩擦焊接过程的试验测量及分析[J];焊接学报;2010年02期
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1 田旺生;李黎霞;杨明旺;;钢结构焊接残余应力有限元分析[A];'2009全国钢结构学术年会论文集[C];2009年
2 李俊;陈晓东;张海;陈荣盛;孟虎;姚斌;;聚氨酯/橡胶复合轮胎温度场的有限元分析[A];中国聚氨酯工业协会第十五次年会论文集[C];2010年
3 黎超文;王勇;;焊接顺序对T形接头残余应力和变形的影响[A];第十五次全国焊接学术会议论文集[C];2010年
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5 潘广善;李良碧;万正权;王自力;;潜艇结构的焊接残余应力研究综述[A];第四届全国船舶与海洋工程学术会议论文集[C];2009年
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8 张晓强;王者昌;陈怀宁;黄须强;吕朝阳;;局部预冷在焊接中应用的可行性研究[A];第九次全国焊接会议论文集(第2册)[C];1999年
9 江五贵;冯西桥;南策文;;介电层厚度和层数对微型多层陶瓷电容器残余应力的影响[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
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6 肖英龙;日本功能性船板开发使用现状[N];世界金属导报;2006年
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9 汪嘉春;厚壁圆筒一次和二次机械自紧技术的理论与实验研究[D];清华大学;1992年
10 芮嘉白;一种新的机械自紧理论及光塑性数字散斑相关方法[D];清华大学;1994年
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3 杨武;现场环境对厚钢板焊接应力的影响研究[D];重庆交通大学;2010年
4 Asifa Khurram;用有限元法预测焊接变形和残余应力[D];哈尔滨工程大学;2006年
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6 严浩;钢结构厚板焊接残余应力实验研究与有限元分析[D];武汉理工大学;2006年
7 王同珍;淬火过程的计算机模拟[D];燕山大学;2004年
8 张学武;基于磁控技术的TIG焊残余应力的研究[D];南昌航空大学;2010年
9 熊江;大鼠腹主动脉瘤模型残余应力的初步研究[D];第二军医大学;2002年
10 孙丙岩;铝合金搅拌摩擦焊塑性流动模型[D];兰州理工大学;2007年
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