铝/镁异种金属搭接搅拌摩擦焊接温度场数值模拟研究

利用有限元分析软件ABAQUS对铝/镁异种金属搭接搅拌摩擦焊温度场进行模拟研究,计算了焊接过程中不同焊接参数对温度场的影响.结果表明:数值模拟结果与测量结果能够较好吻合,热源模型的建立基本符合搅拌摩擦焊接过程,验证了已建立的模型的可靠性.     

基于移动坐标系的汽车轮辋FSW传热模型构建与分析

为模拟A356铝合金汽车轮辋的搅拌摩擦焊接,利用移动坐标系坐标转换方法,基于傅里叶定律定义了引入焊接速度项的热传导控制方程以降低建模难度。摩擦产热采用剪切摩擦模型,根据能量守恒定律,通过微积分方程并考虑了功能转化的效率,合理推导出轴肩与搅拌针作用域的产热公式,并根据轮辋对称结构简化计算模型,进而建立轮辋的搅拌摩擦焊接传热模型。通过相同焊接工艺条件下轮辋焊缝轮廓形貌模拟与试验结果对比,验证了建立的搅拌摩擦焊接传热模型的有效性和准确性,可用于优化轮辋焊接工艺参数和研究轮辋搅拌摩擦焊接机制。     

铝合金搅拌摩擦焊热源模型建模专家系统

在铝合金搅拌摩擦焊三维体积热源模型建模过程中,轴肩、搅拌针侧面以及搅拌针底面摩擦产热的热流密度加载范围存在不确定性,需校核确定,增加了建模难度与工作量.针对该问题,建立三维搅拌摩擦焊热源模型,并确定其不确定热源模型参数,研究了这些参数变化对模拟焊缝温度的影响规律.在此基础上,基于参数变化影响规律建立了搅拌摩擦焊热源模型...     

薄板7075铝合金搅拌摩擦焊三维有限元数值模拟

薄板7075高强度铝合金在经过搅拌摩擦焊接后,存在不同程度的焊后残余变形,对精度要求较高的航空结构件的制造和装配带来了困难.本文通过建立4mm薄板7075铝合金搅拌摩擦焊热源模型,利用ANSYS对搅拌摩擦焊接过程中的温度场和应力应变场进行热机耦合数值分析,解释了薄板铝合金搅拌摩擦焊的温度场和表面残余应力的分布.采用古典摩擦理论建立合适的热源模型,将搅拌头的机械载荷和压板的压力考虑到模型当中.分析结果表明,此数值模拟对研究薄板高强度铝合金的搅拌摩擦焊具有一定的借鉴意义.     

焊接工艺参数对LF5铝合金搅拌摩擦焊温度场的影响

以LF5铝合金为研究对象,利用有限元软件MSC.Marc建立了平板对接接头搅拌摩擦焊过程的有限元模型,分析了焊接过程的温度场.结果表明:由于热传导区域范围的减少,当焊接热源接近平板端部时焊缝区域的温度峰值上升,不利于接头性能;当焊接速度减少或搅拌头的旋转速度升高时,焊接过程中的温度峰值升高甚至超过母材熔点.综合考虑实际工程效率与温度场影响接头质量的规律,给出了搅拌摩擦焊焊接工艺参数的优选方法.     

2A14铝合金双轴肩搅拌摩擦焊的温度场模拟及测定

采用自适应的热源模型,利用msc·marc模拟了6 mm 2A14铝合金的双轴肩搅拌摩擦焊温度场。随后对模拟所得的温度场进行了试验验证,在相同的工艺参数下测量了焊接过程中距焊缝不同位置处的热循环曲线和峰值温度。对比结果表明:该模型能准确地模拟双轴肩搅拌摩擦焊接过程中的温度分布情况。     

2A70铝合金搅拌摩擦焊接过程有限元分析

根据相变热传导的等效热容法有限元理论,采用移动热源循环加载,对2A70铝合金搅拌摩擦焊接过程的温度场进行了瞬态求解,分析焊件高度方向上各点处的温度值随时间的变化,以及在不同时刻z方向上各点的温度分布.这为模拟铝合金搅拌摩擦焊接过程中微观组织的演化过程奠定了理论基础和前提条件.     

铝-铜异种材料对接搅拌摩擦焊温度场数值模拟

根据铝-铜异种材料对接搅拌头偏置搅拌摩擦焊接特点,利用ANSYS软件,模拟焊接过程中的瞬态变化温度场以及焊缝区域各点的热循环曲线. 通过对比分析了移动焊接稳定阶段焊缝横向、纵向及厚度方向各点的最高温度变化;对比不同焊接参数的变化对焊接温度变化的影响,确定主要影响因素为搅拌头转速. 通过试验采集特征点热循环曲线与模拟比较的结果吻合度良好,验证了热源模型与散热模型的准确性. 温度场模拟结果表明,异种材料偏置搅拌摩擦焊过程中温度最高值出现在焊缝中心偏铝合金侧位置.     

铝合金搅拌摩擦焊接数值模拟技术的研究进展

数值模拟技术是研究铝合金材料搅拌摩擦焊接成形的重要新兴手段,被应用于研究搅拌摩擦焊的温度场、流场及残余应力分布等。从热-力模型建立与模拟分析等方面详细论述了搅拌摩擦焊数值模拟技术的最新国内外研究进展,并指出了其目前存在的问题及发展方向。     

搅拌摩擦焊热源数值模型

针对搅拌摩擦焊特点,基于粘着摩擦原理,在综合分析前进边和返回边不同位置摩擦功率的基础上,建立了搅拌摩擦焊热源数值模型.温度场试验与模拟结果表明,该模型能综合反映前进边与返回边热循环曲线的差异及其原因,具有较高的计算精度.