高阶单元在焊接热弹塑性有限元分析中的应用

为研究高阶单元对热弹塑性有限元分析中变形的影响,建立了不同网格尺寸、单元阶次的三维有限元模型,利用通用有限元软件ABAQUS对CO2气体保护堆焊过程进行热弹塑性有限元分析,比较线性单元和二阶单元在温度和变形的计算精度及时间.结果表明,二阶单元能够更好地反映焊接区域的变形特点,焊接变形的计算结果与试验结果更加接近;单元阶次仅对应力应变场分析有较大影响,对于温度场计算结果影响不大.     

高阶单元在焊接热弹塑性有限元分析中的应用

为研究高阶单元对热弹塑性有限元分析中变形的影响,建立了不同网格尺寸、单元阶次的三维有限元模型,利用通用有限元软件ABAQUS对CO₂气体保护堆焊过程进行热弹塑性有限元分析,比较线性单元和二阶单元在温度和变形的计算精度及时间.结果表明,二阶单元能够更好地反映焊接区域的变形特点,焊接变形的计算结果与试验结果更加接近;单元阶次仅对应力应变场分析有较大影响,对于温度场计算结果影响不大.     

基于ANSYS的管板单面电阻点焊数值模拟

针对管板单面电阻点焊工艺,建立其焊接过程的热、电、力耦合有限元分析模型,研究了焊接过程中的接触状态变化、温度场分布和焊接变形过程,揭示了环状熔核的生成机理,并利用金相试验和电极位移曲线对模型进行了验证.结果表明,计算结果与试验结果基本相符,证实了数值模型的正确性和适用性.研究结果可为管板单面点焊焊接机理和质量监控方法研...     

液压缸连续驱动摩擦焊接的温度场模拟与试验分析

根据连续驱动摩擦焊的简化模型,推导了焊接过程的热输入数学模型;并通过热过程分析,建立了液压缸连续驱动摩擦焊接三维热分析有限元计算模型;利用有限元软件ANSYS计算获得了液压缸连续驱动摩擦焊接头温度场的分布特征。利用红外测温仪对液压缸连续驱动摩擦焊接接头温度场进行了现场测量,测量结果和数值模拟结果基本一致。     

网格畸变处理技术在不锈钢多层焊应力模拟的应用

通过对304 L不锈钢多层焊焊接工艺研究,利用ABAQUS有限元软件,采用热—力顺序耦合分析方法进行多层焊应力场的有限元数值计算. 奥氏体不锈钢焊接性使得焊缝金属在模拟焊接过程中出现大变形导致计算网格发生畸变,计算中止. 采用了“追踪单元”技术和网格重划分技术对应力场计算中网格畸变问题进行解决. 将数值模拟结果与实际应力测量结果进行对比. 结果表明,采用上述方法能够得到较准确的焊接残余应力结果.     

45钢线性摩擦焊接头温度场数值模拟与实验验证

根据线性摩擦焊振动系统的简化模型,推导了焊接过程热输入数学模型,并通过热过程分析,建立了线性摩擦焊三维热分析有限元计算模型;利用有限元软件ANSYS计算获得了45钢线性摩擦焊接头温度场的分布特征,并与用金相组织法测定的接头温度场进行比较,验证了模拟结果.     

基于有限元分析对新型DE-GMAW焊缝尺寸预测

DEGMAW将一个TIG焊枪与一个MAG焊枪相组合,利用TIG焊的旁路,分流一部分通过焊丝的焊接电流,在保证焊缝熔敷率的同时,减小作用于母材的热输入,是一种低成本的高效焊接方法.对DEGMAW进行有限元计算,定量分析焊接温度场与焊缝形状尺寸,将为该新工艺的参数优化提供基础数据.针对DEGMAW的特点,对SYSWELD软件进行相应扩展,给出了对焊缝余高部分的简化处理方法,提出了相应的焊接热源作用模式,建立了DEGMAW热过程的有限元模型.对DEGMAW工艺条件下的焊接过程进行了有限元分析,得出了焊缝横断面尺寸以及周围的热场分布,并将计算与实测结果进行了比较,为DEGMAW工艺优化提供了依据.     

TRT焊接机壳有限元前处理技术

以TRT透平主机焊接机壳为研究对象,利用有限元软件ANSYS分析焊接机壳的焊接结构,分析过程包括焊接有限元前处理、应力应变的模拟计算、计算结果分析、分析计算的后处理及评判。其中,有限元前处理需要花费大量时间,良好的前处理是有限元分析的前提和关键。结合焊接和有限元知识,对TRT透平主机焊接机壳有限元前处理的若干问题进行探讨,解决了有限元前处理技术中的结构模型、模型材料与性能、热分析单元的选定、热源模型的建立及焊接"生死"单元技术、网格划分、焊接工艺和有限元模型边界条件及载荷的施加等问题,为后续有限元模拟焊接应力及变形结果的计算提供了精确保障。     

薄板对接焊三维应力场数值模拟

利用有限元软件ANSYS对薄板对焊过程进行数值模拟,采用内部生成热作为焊接热源,根据实际焊接工艺参数,在温度场和应力应变场计算中都采用生死单元技术,与试验方法测得的变形结果进行对比,模拟所得残余应力和变形与实际测量值基本吻合,这为模拟有熔滴过渡的焊接过程的变形提供了有效的途径和方法。     

小功率脉冲激光模具修复温度场数值模拟

利用建立的高斯面热源与旋转体热源复合热源模型,在MSC·Marc有限元分析软件中分析计算小功率脉冲激光焊接修复模具中的焊接热过程。提取有限元模拟结果中焊接起始焊接位置与焊接路径中间位置的温度场数据,与实际试验利用热电偶配合红外线测温仪测量结果对比分析。有限元模拟软件计算结果与红外线温度传感器测量的实际焊接过程温度场,以及焊缝截面金相照片对比验证相近。建立的复合热源模型可有效描述小功率脉冲激光焊接修复模具过程中的热传导过程,可为小功率脉冲激光焊接在修复模具过程的热传导分析提供数据分析,提高小功率脉冲激光焊接修复模具的质量和使用寿命。     

DEVELOPMENT AND APPLICATION OF ADAPTIVE MESH TECHNIQUE IN THREE DIMENSIONAL NUMERICAL SIMULATION OF WELDING PROCESS

1.IhtroductionNumericalsimulationofweldingprocesshasbeenoneofthemajortopicsinweldingresearchforseveralyears.AmongmostoftheqUantitiesthestudyofweldingstressattractgreatnit..,tlll23.TheresultsofsimulationscanbeusedtoeXPlainthephysicalessenceofsomecomplexphenomenainweldingprocessexplicitlyandalsocanbeusedasthebasisforoptidrizingtheweldingpacketers.Therefore,numericalsimulationofweldingprocesshasgreatsignificanceinboththeoreticalandpracticalaspects.Itisalsoanimportantmethodtooptimizetheweldingpa…     

SIMULATION-MEASUREMENT INVERSION OF ENVIRONMENT PARAMETERS DURING WELDING

The manual selection of environment parameters during welding simulation will bring a significant error to the simulation result of welding temperature field. By a combination of finite element method （FEM） and infrared thermography, these environment parameters were inversed mathematically in place of previous manual selection. First, FEM model of the welding process was constructed, and the temperature field was computed with initial environment parameters. Then, a real welding process was conducted and the temperature field was measured by infrared thermography. Last, the simulation and measurement results were compared, and the environment parameters were adjusted continuously with the genetic algorithm （ GA ） until the simulation matched the measurement best. Parameters according to the best-matched simulation results were considered as the most appropriate parameters.     

发动机壳体电子束焊接及反变形的数值分析

比较了不同热分布的热源模型的结果，与实验进行比较，讨论了热分布对计算结果的影响。利用有限元方法对预变形法减小焊接变形进行了模拟，给出了确定预变形大小的方法，并对最终的焊接变形进行预测。     

MEASUREMENT OF WELDING DYNAMIC DISPLACEMENT FIELDS BY ELECTRONIC SPECKLE PATTERN INTERFERENCE

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＷｅｌｄｉｎｇｉｓｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆｐａｒｔｉａｌｌｙｈｅａｔｉｎｇ,ｍｅｌｔｉｎｇａｎｄｓｏｌｉｄｉｆｙｉｎｇ,ｗｈｉｃｈｐｒｏｄｕｃｅａｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｏｆｓｔｒｅｓｓｅｓａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｉｎｗｅｌｄｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｉｎｓｏｍｅｃａｓｅｓ,ｔｈｅｙｃａｎａｆｆｅｃｔｔｈｅｌｏａｄｃａｐａｃｉｔｙｏｆｗｅｌｄｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｉｔｉｓｏｎｌｙｂｙｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇｔｈｅｌａｗｓｏｆｄｙｎａｍｉｃｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆ…     

SIMULATON ON WELDING PROCESS OF T - JOINTS

1.lhtroductionBecauseaweldmentislocallyheatedbytheweldingheatsource,itstemperaturefieldisextremelynon--deformspatiallyandtime--depended.Thereforethestrainandstressareverycomplexinweldingprocess,WhichincreasetheweldingdefectsandhaveimportanteffectontheqUalityofweldingstmctures.Correctingunacceptablewelddistortionaswellasdecreasingweldingresidualstressisverycosily,andinsomecasesimpossible.SothedevelopmentofpropertechniqUesforreducingandcontrollingdistortionorweldingresidualstresswouldleadtomore…     

等径侧向挤压变形载荷的有限元分析

本文对等径侧向挤压过程中载荷的变化， 分别进行了实测及有限元模拟计算， 两种结果吻合较好。同时通过有限元模拟， 对影响载荷的各种因素进行了分析。     

不锈钢管道在线焊接的温度场

设计了试验装置,采用热电偶对在线焊接时的温度场进行了测定,运用有限元法对其进行了数值模拟。模拟中考虑了材料性能随温度的变化以及外界对流和辐射的影响,内部介质流动对焊接温度场的影响定义为强制对流换热边界条件。温度场的模拟结果与试验结果吻合较好,采用数值模拟方法可以对在线焊接时的温度场进行较准确的模拟。     

316不锈钢超薄板脉冲激光焊残余应力及变形

在超薄金属板焊接过程中,残余应力及变形对产品质量有重要影响.文中研究了316不锈钢超薄板（厚度为70 μm）脉冲激光焊接过程的残余应力和焊接变形.采用热-弹-塑性有限元法和半椭球移动热源模型,考虑模型的几何和材料非线性因素,采用顺序耦合的方法对超薄板结构的温度场、应力-应变场进行模拟.采用光纤激光器对70 μm的316不锈钢板进行焊接,用红外测温仪对特征点热循环进行测量,用激光位移传感器测量了焊接变形,用X射线衍射应力测试仪测试了残余应力.结果表明,温度场、残余应力、变形的模拟计算结果与试验结果吻合.     

电渣焊接头温度场数值模拟

为了研究建筑钢结构箱型柱中腹板与隔板处电渣焊接头的温度场,以有限元软件MSC.Marc为平台,开发了用于电渣焊温度场的计算方法. 在所开发的计算方法中,采用了半椭球等密度热源模型来模拟电渣焊的热输入,以生死单元技术考虑焊缝成形,并采用实测得到的低合金高强度钢SM490A材料的高温热物理性能参数模拟了箱型柱中的腹板与隔板电渣焊接头的温度场. 同时采用试验方法实测了电渣焊接头典型位置的热循环曲线,并观察了接头的焊缝宏观截面形状. 结果表明,计算得到的热循环曲线与实测结果十分吻合,计算得到的焊缝形状与试验结果也基本一致,验证了所开发的数值计算方法的有效性.