铝合金薄板焊接应力三维有限元模拟

采用热弹塑性有限元方法,对铝合金薄板脉冲TIG焊接接头的焊接应力进行了三维数值模拟,考虑材料性能随温度的变化,对焊接残余应力进行测量.结果表明,铝合金薄板中的焊接应力产生、发展很快,加热结束后不久应力便趋于稳定.热源前缘和两侧区域存在数值很高的纵向和横向动态压应力,焊缝中心的纵向残余拉应力低于母材的屈服强度,距焊缝中心10 mm处的最大纵向残余拉应力达到母材的屈服强度,并且拉应力区较宽,远离焊缝区域的纵向残余压应力数值较大,因此铝合金薄板焊接结构易发生动态和焊后失稳,横截面上纵向残余应力的数值模拟结果与实测结果基本一致.     

船用薄板焊接接头残余变形有限元模拟

运用热弹塑性有限元法,对不同焊接工艺条件下板厚6 mm的AH36钢薄板焊接接头残余变形进行了有限元模拟研究.结果表明,使用不同的焊接方法,纵向挠曲变形和角变形量发生显著变化,采用单一CO2气体保护焊,焊接残余变形量较小;采用CO2气体保护焊+埋弧焊的混合焊方法,焊接残余变形量有所增大;在焊缝背面施加雾化水冷,可以有效控制焊接残余变形,尤其对于控制采用单一CO2气体保护焊的角变形成效显著.为了验证有限元模拟结果的准确性,采用与有限元模拟完全相同的工艺条件对AH36钢薄板进行了焊接残余变形试验,试验结果与数值模拟结论存在一定误差,但基本变化趋势一致,表明采用有限元模拟技术可以预测AH36钢薄板焊接残余变形.     

低合金宽薄板轧制过程的有限元模拟

根据热模拟试验结果,建立了Q345的变形抗力数学模型,并写入MARC用户材料子程序,采用弹塑性有限元法模拟了低合金高强度宽薄板的轧制过程,对轧制过程中的温度场、应力应变场进行了热力耦合分析,实现了轧件不同道次间的温度与形状遗传,优化了轧制规程,模拟结果表明,轧制力和轧制力矩的模拟误差在10%以内,对今后生产高强度宽薄板具有较强的指导作用.     

低合金钢薄板件TIG焊接温度场三维有限元模拟

利用有限元分析方法,模拟计算汽车变速箱用离合器盘TIG焊条件下焊接温度场分布及熔池形态。采用等密度分布体积热源模拟TIG焊时在强电弧作用下所形成的热源。结果表明,采用简化的热源模型,可以实现对TIG焊接温度场分布进行比较准确的预测,为进一步计算残余应力分布和变形打下基础。     

基于ANSYS的焊接过程有限元模拟

以中厚板表面堆焊为例,利用ANSYS软件对焊接过程三维瞬态温度场、应力应变场进行了有限元模拟.分析时采取了有效措施保证求解的准确性和收敛性,计算结果与实测结果比较吻合,并编制了参数化的模拟分析程序.     

基于ANSYS的铝合金薄板焊接温度场三维有限元模拟

针对铝合金薄板对接焊,采用双椭球热源分布模式,基于ANSYS软件平台,建立了运动电弧作用下焊接过程的有限元数值分析模型。在模拟的过程中,利用ANSYS软件的AFDL语言,较好地模拟了焊接时焊接电弧移动加热过程以及整个温度场的瞬态变化,实现了参数化编程。对模拟的动态过程进行分析,得到了焊件温度场的分布规律,为以后焊接应力应变的准确分析奠定了基础。     

搅拌摩擦焊接过程的有限元模拟

对摩擦搅拌焊接工艺进行数值仿真，建立了搅拌摩擦焊接的二维数值计算模型，通过数值手段进行焊接参数研究。并研究了焊接工艺过程中焊件材料的流动情况以及在焊接过程中材料的应力和应变情况，且与已有结果进行比较。证实了所建立模型的正确性与可靠性。     

低合金宽薄板轧制过程温度场的有限元模拟

文章根据济钢中厚板厂的实际生产工艺,利用MSC.Marc大型有限元软件,建立了低合金宽薄板有限元轧制模型,模拟了宽薄板的轧制过程的温度场的变化规律,模拟结果和实测结果非常接近,各道次表面温度与实测值最大温差在15℃,分析了不同变形参数对温度场的影响规律。     

桥面钢箱梁结构焊接变形的有限元模拟

针对桥面钢箱梁结构焊接残余应力和焊接变形复杂的问题,采用ANSYS软件对不同焊接顺序条件下的残余应力和残余变形进行数值模拟,从而优化了焊接工艺。结果表明,采用对称焊接的方法能够显著减小焊后残余应力和残余变形;第四种焊接顺序为最优的焊接顺序,残余应力集中于焊缝附近,焊缝区域的残余应力在270 MPa左右,建议在焊后对工件进行热处理消除残余应力;焊后变形为挠曲变形,变形为对称分布,从工件两端向中间变形量逐渐增大,最大变形量为14.4 mm,建议通过反变形的方法和对称焊接工艺对钢箱梁结构进行焊接。     

铝合金激光焊接过程有限元模拟与分析

激光焊接铝合金过程非常复杂,针对铝合金激光焊接过程的实际情况建立了有限元模型,试图通过有限元模拟的方法揭示激光焊接过程的特点.建模过程中激光热源模型考虑了表面热源和体热源,分别反映等离子体的影响和激光束的作用.利用有限元模型分析了激光焊接过程中小孔的形成和长大过程,同时将模拟结果与试验结果进行比较,模拟出的焊缝宏观截面形状与试验结果表现出较好的一致性,证明所建立的有限元模型是合理的.有限元模型可以用来预测实际焊接过程中不同焊接工艺参数下焊缝的成形情况,可以为激光焊接工艺参数的选择提供理论指导和参考,更好地发挥铝合金激光焊接的优势.     

大型客车侧墙薄板结构焊接变形的数值模拟

铁路客车侧墙薄板结构的焊接变形主要是焊后失稳变形,通过选择包括连续焊、电铆焊、断续焊和塞焊代表性的区域,利用热-弹塑性数值模拟与解析法相结合的方法,计算薄板结构的焊后失稳变形.结果表明,横向加强筋和纵向加强筋与薄板连接时所采用的断续焊和塞焊工艺是产生薄板失稳变形的主要原因.薄板自由边的存在明显降低失稳载荷,增大失稳变形量.对焊接变形进行了实地测量,模拟结果与测量结果相吻合,说明数值模拟具有可靠性.     

基于有限元的PE电熔接头焊接过程温度场模拟

根据PE电熔管件结构对称性及电熔焊接原理,建立PE电熔接头三维简化模型;利用ANSYS Workbench软件中瞬态热分析模块进行焊接参数设置和接头传热的有限元模拟;在恒温试验室进行了PE电熔管件焊接过程的热电偶测温试验,通过温度试验值和模拟值的对比验证了有限元建模方法及结果的正确性。应用该建模仿真方法分析现用焊接工艺参数对不同型号电熔管件的适应性,研究焊接工艺参数变化对熔接温度场影响规律,提出优化焊接质量的焊接参数制定方法。     

HFW焊管排辊成型焊接过程的有限元模拟

在HFW焊管的成型过程中,焊接质量直接影响着最后成品钢管的质量好坏,要得到质量好的钢管,消除因高频焊接产生的热应力是一项很重要的工序。故在生产前,利用ANSYS建立HFW焊管的焊接后热应力的三维有限元模型具有指导意义。利用ANSYS参数化语言APDL,建立HFW焊管的有限元模型,添加热源和边界条件,综合考虑焊管材料的热物性,并利用生死单元技术和循环语句实现热源的移动,从而获得HFW焊管在焊接过程中的温度场和应力场分布并对其进行分析,对应力场分析发现焊缝处的应力较小,而焊缝处过热区的应力较大。     

地板结构焊接过程有限元分析及 工序优化

在轨道车辆铝合金车体中,地板是典型的铝合金挤压型材拼焊结构,其焊后易产生较大的残余应力,并伴随鼓包、扭曲等焊接变形,增大了车体各组件之间的装配难度,降低地板承载能力。首先通过建立基于"热弹塑性法"的热-力耦合有限元模型并进行计算,获得了地板结构焊后残余应力场以及焊接变形的分布。随后将残余应力的模拟结果与试验结果进行对比,发现模拟与试验结果变化趋势具有一致性,验证了所建模型的准确性。最后,针对地板结构不同的焊接顺序进行了仿真对比分析,得到了焊接变形和残余应力最小的焊接方案,为焊接实践提供指导。     

薄板成形过程的计算机模拟

基于有限变形理论和弹塑性薄壳理论，建立了三雉薄板成形过程中有限元分析的数学模型。在数学模型中，采用了Ｔ．Ｌ描述流动坐标中的有限变形理论和一般曲线坐标中的增量型本构方程，以及Ｊ２流动理论、等向强化假设，考虑了板料的厚向异性，对于金属权料与模具的摩擦采用近似库仑摩擦定律，利用有限元计算程序，进行了三维板料成形的有限元模拟计算，并与实验结果进行了比较。     

有限元分析模拟焊接过程中的变形和残余应力

通过应用ANSYS软件对法兰和筒体焊接过程进行模拟,介绍焊接过程中温度场、应力场的分析方法,采用"单元生死"法模拟焊缝的依次生成,利用直接法由温度场计算热应力和焊接变形,使用APDL语言进行参数化编程,并针对实际焊接过程中产生的焊接变形和焊接残余应力提出预防措施。     

铝合金激光深熔焊接热过程有限元数值模拟

对铝合金5A06简体纵缝进行激光深熔焊接。采用旋转高斯体热源模型和ANSYS有限元分析软件对其进行了数值模拟。结果表明,用有限元数值模拟方法得到的焊接温度场分布规律与实测结果基本一致。     

带镀层薄板的成形有限元模拟方法

采用动力显式有限元软件LS-DYNA及实体单元对镍镀层钢板冲压过程进行计算机模拟,为获得可信的计算结果,对计算模型中的一些关键问题进行了阐述,最后通过试验对模拟结果进行了验证,结果表明此模型能够很好地预测冲压过程中可能出现的各种问题,例如材料的界面结合情况、起皱、局部减薄和破裂等.