薄板焊接特征屈曲的数值分析

在薄板焊接中,由于局部加热和迅速冷却产生了沿焊缝方向的焊接收缩应力,而导致焊接薄板发生屈曲变形.本文采用以热弹性为基础的有限元数值模拟与薄板结构稳定理论相结合的方法,对薄板焊接屈曲变形进行计算机数值模拟,并且分析了约束类型、单元尺寸、长宽比对薄板焊接屈曲载荷的影响,最后得出焊接薄板的屈曲失稳判据.     

焊接过程数值模拟热源模式的比较

焊接热源模式是焊接数值模拟研究的一个重要内容.文中简要介绍了焊接过程数值模拟热源的各种加载模式:高斯分布函数、双椭球分布函数、生死单元方法.针对具体算例,采用3种不同的热源加载模式进行三维焊接温度场的数值计算,并比较不同方法计算焊接温度场结果的差异.结果表明,生死单元方法是一种简单的热源加载模式,其计算效率优于其他2种加载方法.     

基于单元生死的焊接温度场模拟计算

在用有限元进行焊接温度场的数值计算中，通过控制单元的生死，来模拟焊缝的形成和焊接热量的输入，计算结果与焊接温度测试结果很接近。表明本计算方法能够准确计算焊接温度场，是一种实用的工程计算方法。     

焊接过程数值模拟热源模型的研究进展

焊接数值模拟是当今材料加工领域的一个研究热点,并得到了越来越广泛的应用,本文介绍了焊接过程数值模拟热源加载模式的研究进展。高斯分布函数、半球能量密度分布函数、椭球、双椭球能量密度分布函数常应用在焊接过程数值模拟中,但计算量大,为了简化计算,开始采用分段移动高斯热源模型,高斯串热源,分段移动双椭球模型,在保证精度的情况下,提高了计算效率,应用生死单元技术可以处理复杂焊接模拟的热输入问题。     

基于"生死单元"技术的焊缝缺陷模拟

应用有限元方法，计算分析带几何缺陷焊接接头力学性能。通过杀死焊接接头有限元模型中相应位置的单元，模拟存在的几何缺陷。计算分析带有气孔或咬边缺陷的焊接接头应力分布特性和应力集中程度，验证了应用生死单元模拟几何缺陷的有效性。通过对建模方法的比较，表明生死单元技术能够灵活模拟缺陷。     

薄板焊接热循环的测定

为了验证薄板焊接温度场数值模拟的正确性，应用虚拟仪器技术设计了一套焊接热循环动态检测系统。通过串联多个数采模块，可以同时测量多达100个点的温度。在本实验中，采用该系统对薄板局部点的焊接热循环进行了测量。结果表明，薄板焊接过程的数值模拟结果与实验检测结果比较吻合，验算了焊接热循环模拟计算结果的合理性，表明该虚拟仪器可以作为多点测量焊接热循环的可靠测试手段。     

薄板焊接热循环的测定

为了验证薄板焊接温度场数值模拟的正确性,应用虚拟仪器技术设计了一套焊接热循环动态检测系统。通过串联多个数采模块,可以同时测量多达100个点的温度。在本实验中,采用该系统对薄板局部点的焊接热循环进行了测量。结果表明,薄板焊接过程的数值模拟结果与实验检测结果比较吻合,验算了焊接热循环模拟计算结果的合理性,表明该虚拟仪器可以作为多点测量焊接热循环的可靠测试手段。