不同介质对在线焊接温度场的影响

运用有限元法对不同介质的管道采用不同工艺进行在线焊接时的温度场进行了数值模拟,内部介质流动对在线焊接温度场的影响通过介质与管壁的换热系数来体现,考虑随温度变化的材料性能.结果表明,在线焊接时的背温随着热输入的增大而升高.介质流动会带走焊接时产生的热量,不同介质带走的热量不同.水带走热量的能力较强,介质为气体时,由于换热系数较小,背温与常规焊接时相差不大.     

压力管道在线焊接烧穿的预测

运用有限元法对压力管道在线焊接的温度场进行了数值模拟,考虑了内部介质流动对焊接温度场的影响.根据温度计算结果,提出了判定烧穿的方法.焊接时的局部高温使管壁的强度降低,将高温区管壁的承载能力换算成常温下有效壁厚的承载能力,高温引起的强度降低转换成一在管壁上的局部减薄量,继而根据舍局部金属损失的管道的极限载荷公式计算出在线焊接时的极限载荷,判定烧穿的发生.     

Q345D钢水箱支架T型接头双道MAG焊接热过程的有限元分析及实验验证

以Q345D低合金高强钢水箱支架T型接头双面焊接为研究对象,利用SYSWELD有限元分析软件,选择双椭球焊接热源模型,采用数值分析方法模拟了焊接过程的温度场分布和和热循环曲线.数值模拟时,考虑了材料热物理性能与温度的非线性关系,以及相变潜热对温度场的影响.获得了焊缝区域及临近焊缝区域的温度场及热循环曲线的分布,并进行了试验验证,试验结果同模拟结果吻合良好.     

工艺参数对超级钢焊接温度场的影响

对不同焊接速度情况下的超级钢焊接温度场进行了数值模拟及有限元分析,定量对比分析了焊接速度对焊接温度场的影响.同时,对不同焊接电流、电压情况下,超级钢焊接温度场进行了数值模拟及有限元分析,定量对比分析了电流电压对焊接温度场的影响.     

重型运输车车架焊接温度场的研究

应用ANSYS对重型运输车车架焊接温度场进行了数值模拟.建立重型运输车车架焊接温度场的有限元模型,能过适当选取和处理高温时材料的热物理性能参数,应用ANSYS有限元软件中的APDL语言编写了温度场数值模拟的相应计算机程序,采用高斯热源法模拟重型运输车车架焊接热源的移动过程,采用ANSYS有限元软件中的生死单元技术来模拟...     

等离子弧焊铜合金温度场数值模拟

采用有限元分析软件,对铜合金等离子弧焊接温度场进行了模拟研究并进行了等离子弧焊接试验.结果表明,用有限元数值模拟的方法得到的焊接温度场分布规律与实测结果基本一致.     

焊接速度对铝合金平板搭接接头温度场的影响

基于SYSWELD数值模拟软件对铝合金平板搭接接头MIG焊进行了数值模拟,研究了焊接速度对铝合金平板搭接接头MIG焊温度场的影响.结果表明:其它焊接参数一定时,随着焊接速度的增大,焊缝熔池尺寸减小,焊接温度场温度梯度逐渐变小,且沿焊接方向温度场分布变得细长;焊接热循环的峰值温度随焊接速度的增大而降低.     

基于二维焊接温度场检测的三维温度场计算机模拟

采用图象比色法,建立了焊接温度场实时检测系统,快速获取了二维焊接温度场分布。对于低碳钢薄板ＴＩＧ焊,利用实际检测二维温度场分布结果,对各种热源分析模型进行了验证,得到双椭圆热源分布模型二维温度场计算结果与实际温度检测结果最为接近。利用双椭圆热源分布的数值计算模型和实际检测二维温度场分布结果作为边界条件,获得了整个焊件更宽温度范围和三维温度场分布的在线模拟。正反熔宽模拟计算结果与实际的结果吻合。     

16Mn厚板多道焊焊接温度场分析

利用ANSYS有限元分析软件,对16Mn厚板焊接过程进行数值模拟。采用高斯分布热源模型模拟焊接热源,考虑材料物理性能随温度变化的影响,采用有限元法中的"生死单元"技术实现了模拟过程中焊接材料的逐步填充,对厚钢板的对接多道焊过程进行三维瞬态温度场数值模拟。分析焊接温度场分布规律,为优化16Mn厚板多道焊焊接工艺提供参考。     

平板对接焊残余应力的三维有限元模拟与实验研究

针对平板对接焊焊接时的热应力特征,通过对焊接过程中加热与冷却温度场的正确描述,并采用合理的热源模式,应用有限元软件ANSYS对其温度场和应力场进行了耦合模拟分析.分析中考虑了钢材热物理参数和力学参数随温度变化的非线性,得到了焊后残余应力的大小与分布规律.设计了等厚和不等厚两组焊接试件,采用盲孔法对其残余应力进行了实测,实测结果与数值模拟结果吻合良好,证明了有限元数值模拟方法的正确.     

液压挖掘机动臂体的焊接有限元模拟

通过焊接过程的理论分析和现状研究,以液压挖掘机的动臂体焊接为例,给出了整个动臂体焊接温度场和残余应力的计算流程,采用ANSYS有限元分析软件对焊接过程进行分析,利用APDL语言进行数值模拟运算.有限元模型采用三维实体单元,考虑到材料的物理性能随温度的变化而变化,运用内生热的加载方式模拟焊接热源,运用生死单元法模拟多道焊缝的焊接过程.获得了多道焊缝的焊接过程和焊接温度场、残余应力场,并对结果进行了讨论.     

X70管线钢在役焊接损伤演化模型与数值模拟

以X70管线钢为研究对象,进行了不同温度和应变速率下的高温拉伸试验,获得了初始损伤阈值应变、临界损伤断裂应变、临界损伤值等损伤模型参数,建立了基于BONARO模型的损伤演化方程;模拟在役焊接损伤演化过程,并与在役焊接试验结果对比,研究介质压力、壁厚对在役焊接损伤演化行为的影响规律,研究发现在役焊接过程中,熔池下方内壁处最大熔深处后方1 ~ 2 mm区域为失效高风险区,损伤值在壁厚方向上由熔合线向内壁递减,管内介质压力的减小、壁厚的增大都会在一定程度上减小在役焊接过程中熔池下方的损伤值,从而减小烧穿失效的风险.     

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。     

铝合金薄板焊件纵向塑性应变场的数值模拟

利用弹塑性有限元分析软件对普通焊件的纵向塑性应变场进行了模拟.结果表明,对于尺寸为200 mm×100 mm ×2 mm的2A12T4铝合金薄板填丝对接焊件,其焊缝部位只存在纵向拉伸塑性应变;在靠近焊缝的区域,既存在纵向压缩塑性应变,也存在纵向拉伸塑性应变;在焊缝长度方向纵向残余塑性应变的分布不均匀,在靠近起弧端和收弧端的区域呈现复杂的分布特征.焊接过程中温度场的变化和热源旁侧金属受力状况的不同是近缝区金属纵向塑性应变不均匀分布的原因.     

基于网格重剖分的搅拌摩擦焊接数值模拟及搅拌头受力分析

采用自适应网格方法,建立搅拌摩擦焊接过程的完全热力耦合热刚粘塑性有限元模型,模拟搅拌摩擦焊接过程中工件的温度场、变形场和搅拌头的受力。计算结果表明,温度场关于搅拌头的分布为非对称,焊接在前行侧的有效应变高于其返回侧;沿焊缝区域的温度场、应变场分布是由工件的上表面至底面,呈自上而下的顺序递减。对搅拌头反力曲线的研究表明,在相同的转速下,焊接速度越快,其反力越大;在相同的焊接速度下,转速越大,其反力越小;搅拌头的受力峰值产生在预热阶段结束和搅拌头开始移动的时刻,在给定搅拌头倾角的情况下,搅拌头的最高温度产生在搅拌头的后侧。     

焊后热处理对P92钢管道焊接残余应力场的影响

采用红外热成像仪测量了P92钢管道在焊接过程中的温度场分布,由此获得P92钢焊接过程的温度循环曲线;采用有限元方法模拟了P92钢管道多层多道焊的整个焊接过程,获得焊接温度场分布,与P92钢焊接温度场实测结果吻合良好,验证了模拟计算的准确性;采用间接法,利用温度场结果计算了P92钢管道环焊缝焊接形成的残余应力场,并重点分析了焊后热处理前后的焊接残余应力变化情况.结果表明,焊后热处理对P92钢管道焊接残余应力具有明显的消除作用,但不能完全消除,焊缝中依然存在较大的拉伸残余应力.     

计算机模拟技术在生产中应用的两个实例

采用三维有限元数值模拟方法，将温度，相变，应力结合起来进行耦合计算，模拟了水口电站活塞杆的局部加热消除应力的热处理过程及小浪底电站用磁轭拉紧螺杆开裂事故分析。结果表明，模拟效果良好，可以解决生产中的实际问题。     

基于有限元的三向角焊缝残余应力分析

对大型金属结构中常见的三向正交角焊缝的焊接过程进行了有限元模拟。选用四种不同的焊接顺序，对焊接过程中的温度场分布情况进行了分析，并对各焊接工序下的焊接残余应力进行了计算，讨论了边界约束和焊缝对焊接残余应力的影响。     

基于ABAQUS平台对球冠结构焊接变形的数值试验

球冠结构在焊接过程中产生的焊接变形是关系到结构安全性能的重要指标.为了保证球冠焊接构件的可靠性,准确推断球冠结构焊接变形,有必要针对球冠结构的焊接变形进行数值试验分析.基于大型有限元软件ABAQUS开发相应的焊接程序,对焊接过程中温度场、结构变形进行了数值模拟,并将模拟结果与相关理论值及试验值进行对比分析.结果表明,数值试验结果与理论结果基本吻合,满足工程要求.在此基础上,对球冠结构的焊接过程进行三维有限元分析,得到了球冠结构焊接变形随球冠壁厚、焊接坡口形式及焊接顺序的变化规律,为控制结构的焊接变形提供了依据.     

SIMULATION ON HEATING PROCESS IN ULTRASONIC WELDING OF PLASTICS

1.~nonInultrasonicweldingprocess,theheatingprocessdirectlyaffectsthemeltingbehaviorofthejoints,andconseqUentlyaffectstheweldstrength.SOitisveryimPOrtanttostudytheheatingprocessduringultrasonicwelding.Inthispaper,theenergyconversionduringultrasonicweldingisfirstlystudiedbasedonthetheoryofviscoelasticmechanics,thentheheatingprocessofABSspecimenissimtilatedwiththeFEM,Whichhelpstounderstandtheweldingprocessanddetendnetherationalweldingparameters.2.berarconversionnuringmtrasowtweldingInultrason…