本文關(guān)鍵詞：攪拌摩擦焊溫度場數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：攪拌摩擦焊以其優(yōu)良的焊接性能正獲得越來越多的應用，但由于它是一個溫度變化、組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變、應力應變和金屬流動四個因素相互作用的復雜過程，只有應用數(shù)值模擬技術(shù)才能有效分析其連接機理。溫度場分析是進行焊縫金屬流動、焊接應力與變形分析的前提，因此本文針對不同時刻的溫度分布進行了分析研究。 針對攪拌摩擦焊接不同厚度的試板，本文確定了相應的測溫特征點位置。實測各種工藝參數(shù)下的大量接頭溫度值，基本反映了接頭的溫度分布狀況，并作為檢驗模擬溫度場的依據(jù)。 結(jié)合M.Song等人提出的熱源分布假設，利用攪拌摩擦焊功率計算機檢測系統(tǒng)，本文建立了簡化的熱輸入模型。應用ANSYS軟件，通過建立隨熱源移動的坐標系，成功地實現(xiàn)了不同焊速下的熱源移動問題，模擬結(jié)果可以得到任一時刻、任一截面的整體溫度場和任一位置的焊接熱循環(huán)。 針對鋁合金LY12薄板的平板對接攪拌摩擦焊規(guī)范，通過模擬和實測溫度的比較，驗證了熱輸入模型和模擬方法的正確性，得出了焊接過程中的溫度分布規(guī)律。根據(jù)模擬的準穩(wěn)態(tài)溫度，提出了合適的預熱時間。根據(jù)薄板與厚板接頭組織分布的差異：薄板呈無底的碗形，厚板呈花瓶形；本文通過變化熱輸入模型參數(shù)，得到了與之相應的溫度分布形狀。 本研究為攪拌摩擦焊接機理的進一步研究奠定了基礎，而且對它在實際生產(chǎn)中的應用起到了一定的推動作用。
【關(guān)鍵詞】：攪拌摩擦焊 溫度場 數(shù)值模擬 ANSYS軟件 特征點 熱輸入模型 焊接移動熱源 準穩(wěn)態(tài) 預熱
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：TG453.9
【目錄】：

• 摘要4-6
• 第一章 緒論6-11
• 1.1 攪拌摩擦焊發(fā)展綜述6-8
• 1.1.1 原理及應用6-7
• 1.1.2 國內(nèi)外研究狀況7-8
• 1.2 有限元分析法8-9
• 1.3 課題研究的內(nèi)容和意義9-11
• 第二章 接頭的溫度檢測11-17
• 2.1 檢測系統(tǒng)11-12
• 2.1.1 設備簡介11-12
• 2.1.2 熱電偶選擇及其絕緣保護12
• 2.2 實驗材料12-13
• 2.3 檢測結(jié)果13-16
• 2.3.1 熱電偶測溫數(shù)據(jù)處理13
• 2.3.2 薄板溫度檢測13-15
• 2.3.3 厚板溫度檢測15-16
• 2.4 本章小結(jié)16-17
• 第三章 溫度場有限元法17-23
• 3.1 傳熱方式簡介17-18
• 3.2 溫度場有限單元法基礎18-20
• 3.2.1 溫度場基本方程18-19
• 3.2.2 ANSYS熱分析基礎19-20
• 3.3 ANSYS分析過程簡介20-22
• 3.4 本章小結(jié)22-23
• 第四章 數(shù)值模擬技術(shù)與結(jié)果分析23-40
• 4.1 熱物性參數(shù)23
• 4.2 換熱系數(shù)23-27
• 4.3 熱輸入模型27-29
• 4.3.1 國內(nèi)外研究進展27-28
• 4.3.2 簡化的熱輸入模型28-29
• 4.4 接頭溫度場數(shù)值模擬29-38
• 4.4.1 模擬步驟和關(guān)鍵環(huán)節(jié)29-32
• 4.4.2 模擬結(jié)果顯示與分析32-38
• 4.5 本章小結(jié)38-40
• 第五章 結(jié)論與展望40-41
• 參考文獻41-44
• 致謝44-45
• 附錄一: 實測截面上三點模擬過程數(shù)據(jù)45-47
• 附錄二: 攻讀研究生期間發(fā)表的論文47

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 王希靖;韓曉輝;;基于FLUENT的鋁合金攪拌摩擦焊三維流場數(shù)值模擬[J];電焊機;2006年01期

2 韓曉輝;王希靖;;鋁合金攪拌摩擦焊三維模擬流場水平流動狀況分析[J];電焊機;2006年03期

3 王希靖,包孔,靳龍,韓曉輝,郭瑞杰;3mmLY12與10mmLF2攪拌摩擦焊溫度場模擬分析比較[J];蘭州理工大學學報;2005年03期

4 王希靖;李晶;達朝炳;張忠科;;FSW中攪拌針作用力及其影響的研究[J];蘭州理工大學學報;2006年01期

5 王希靖;李晶;達朝炳;王天宇;;LY12攪拌摩擦焊接過程中攪拌針摩擦行為的研究[J];熱加工工藝;2006年01期

6 張忠科;孫丙巖;王希靖;王麗;;鋁合金攪拌摩擦焊焊接缺陷分析[J];熱加工工藝;2006年05期

7 王希靖,韓曉輝,李常鋒,包孔,郭瑞杰;厚鋁合金板攪拌摩擦焊塑性金屬不同深度的水平流動狀況[J];中國有色金屬學報;2005年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王希靖;包孔;韓曉輝;郭瑞杰;;2A12與5A02攪拌摩擦焊溫度場模擬分析比較[A];第六屆21世紀中國焊接技術(shù)研討會暨第四屆計算機在焊接中的應用交流會論文�？痆C];2004年

2 王希靖;韓曉輝;李晶;達朝炳;;LY12和LF2攪拌摩擦焊微觀組織和金屬流動分析研究[A];第十一次全國焊接會議論文集（第2冊）[C];2005年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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3 王文英;高熔點合金攪拌摩擦焊接工藝研究及溫度場模擬[D];西北工業(yè)大學;2006年

4 王麗;攪拌摩擦焊接熱力耦合[D];蘭州理工大學;2007年

5 孫丙巖;鋁合金攪拌摩擦焊塑性流動模型[D];蘭州理工大學;2007年

6 李樹偉;鋁合金攪拌摩擦焊接頭疲勞裂紋擴展速率試驗研究[D];蘭州理工大學;2008年

7 李娜;鋁合金攪拌摩擦焊殘余應力檢測及數(shù)值模擬[D];蘭州理工大學;2012年

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本文編號：328769