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搅拌摩擦焊的研究现状及前景展望 被引量：74
1
作者 宋晓村 朱政强 陈燕飞 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第13期5-7,12,共4页
对搅拌摩擦焊的研究现状作了介绍,总结了其问世以来20年的研究成果,涉及焊接材料、材料的塑性流动机理、焊接工艺参数、数值模拟、焊接设备及搅拌摩擦焊的新技术几方面,并对未来的研究方向作了探讨。
关键词 搅拌摩擦焊 流动机理 工艺参数 数值模拟
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焊接数值模拟中热源的选用原则 被引量：67
2
作者 谷京晨 童莉葛 +3 位作者 黎磊 王立 尹少武 白世武 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期143-146,共4页
热源模型是焊接过程数值模拟的基础,其选择直接影响模拟结果的准确性。综述了焊接数值模拟热源模型的研究进展,着重分析了Rosenthal-Rykalin热源、平面高斯热源、双椭圆热源、均匀体热源、半球状热源、旋转高斯体热源、双椭球热源和组... 热源模型是焊接过程数值模拟的基础,其选择直接影响模拟结果的准确性。综述了焊接数值模拟热源模型的研究进展,着重分析了Rosenthal-Rykalin热源、平面高斯热源、双椭圆热源、均匀体热源、半球状热源、旋转高斯体热源、双椭球热源和组合热源的应用现状,最后总结了热源模型的选用原则。最后指出,建立更精确的三维热源模型,从而分析焊接熔池的熔化与凝固过程,已成为焊接数值模拟热源模型的发展方向。 展开更多
关键词 焊接 数值模拟 热源模型
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管板接头三维焊接变形的数值模拟 被引量：23
3
作者 汪建华 钟小敏 戚新海 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第3期140-145,共6页
采用三维热弹塑性有限元法对管板接头的焊接变形进行数值模拟。研究了不同计算模型和焊接条件下接头的收缩和平板上开孔的位置和形状的变化。比较了半周模型和全周模型，固定热源和移动热源，单道焊和多道焊下的分析结果，为预测管板接... 采用三维热弹塑性有限元法对管板接头的焊接变形进行数值模拟。研究了不同计算模型和焊接条件下接头的收缩和平板上开孔的位置和形状的变化。比较了半周模型和全周模型，固定热源和移动热源，单道焊和多道焊下的分析结果，为预测管板接头的焊接变形、控制制造精度提供了有价值的数据和方法。 展开更多
关键词 三维 焊接变形 数值模拟 管板 接头
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相似理论在焊接温度场和应力场及应变场中的应用 被引量：15
4
作者 蔡志鹏 鹿安理 +1 位作者 史清宇 赵海燕 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期79-82,共4页
从焊接热效应为焊接残余应力和残余变形的根本原因出发 ,认为相似温度场是相似应力场及应变场的前提。利用因次分析法 ,忽略弹、塑性形变能及相变引起的能量变化 ,推导出焊接温度场相似应满足的条件。在此基础上 ,利用方程分析法导出应... 从焊接热效应为焊接残余应力和残余变形的根本原因出发 ,认为相似温度场是相似应力场及应变场的前提。利用因次分析法 ,忽略弹、塑性形变能及相变引起的能量变化 ,推导出焊接温度场相似应满足的条件。在此基础上 ,利用方程分析法导出应力场及应变场的对应关系。为了进行数值验证 ,还推导出为满足相似温度场高斯热源应具备的必要条件。为了表明所推导相似条件的可行性 ,本论文利用平板表面堆焊的数值模拟进行验证 ,得到较好的结果。 展开更多
关键词 焊接 相似理论 温度场 应力场 应变场
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薄板激光焊接温度场的数值研究 被引量：23
5
作者 刘顺洪 万鹏腾 +2 位作者 胡良果 李志远 余蔚 《电焊机》 2001年第8期16-19,28,共5页
进行了薄板激光焊温度场的分析与数值模拟 ,在空间域上用加权余量法 ,时间域上用有限差分法离散 ,建立了有限元方程 ,并编制了相应的程序。在程序中考虑了材料热物性参数的温度相关性、熔化潜热以及对流辐射等对温度场的影响 ,为进一步... 进行了薄板激光焊温度场的分析与数值模拟 ,在空间域上用加权余量法 ,时间域上用有限差分法离散 ,建立了有限元方程 ,并编制了相应的程序。在程序中考虑了材料热物性参数的温度相关性、熔化潜热以及对流辐射等对温度场的影响 ,为进一步分析应力应变场奠定了基础。最后对程序计算结果与实验结果作了比较 。 展开更多
关键词 激光焊 温度场 有限元分析 数值模拟
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基于ANSYS的中厚板焊接有限元三维数值模拟 被引量：20
6
作者 罗金华 王晓熙 胡伦骥 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期83-86,共4页
基于大型有限元分析软件ANSYS ,对中厚板焊接的温度场和应力应变场进行三维数值动态模拟 ,并将计算量控制在可接受的范围内 .建模时采用两种单元结合以获得焊缝处细密、远离焊缝处粗略的不均匀网格 ,热载荷施加过程中采用余量控制法 ,... 基于大型有限元分析软件ANSYS ,对中厚板焊接的温度场和应力应变场进行三维数值动态模拟 ,并将计算量控制在可接受的范围内 .建模时采用两种单元结合以获得焊缝处细密、远离焊缝处粗略的不均匀网格 ,热载荷施加过程中采用余量控制法 ,应力应变场的分析采取了一系列非线性措施 .计算结果表明在焊接和冷却过程中角变形沿纵向并不总是线性分布的 . 展开更多
关键词 中厚板焊接 三维数值模拟 焊接过程 有限元分析 ANSYS 温度场 应力应变场 余量控制法
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多道间断焊T型接头的数值模拟 被引量：31
7
作者 薛小龙 桑芝富 朱加贵 《压力容器》 2004年第11期27-31,共5页
不停输带压开孔操作的关键在于在线焊接 ,由于作业时不停止介质的传输 ,管道设备内部介质的压力、温度等特性会影响操作的安全性。在有内部介质流动的设备上进行在线焊接 ,局部高温是引起烧穿的主要原因 ,本文将间断焊技术引入在线焊接 ... 不停输带压开孔操作的关键在于在线焊接 ,由于作业时不停止介质的传输 ,管道设备内部介质的压力、温度等特性会影响操作的安全性。在有内部介质流动的设备上进行在线焊接 ,局部高温是引起烧穿的主要原因 ,本文将间断焊技术引入在线焊接 ,对其温度场和应力场进行了数值模拟 ,结果表明 ,采用间断焊可以有效降低焊接时的温度 ,而且残余应力数值与连续焊相当。 展开更多
关键词 间断焊 T型接头 温度场 应力场 数值模拟
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摩擦焊接过程数值模拟技术研究进展 被引量：22
8
作者 傅莉 杜随更 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期87-92,共6页
根据摩擦焊接过程数值模拟存在的主要难点 ,重点介绍了摩擦焊接热输入、焊合区金属塑性变形、以及焊接过程主要参量场 ,如温度场、应力应变场有限元热力耦合分析的几种模型及其研究进展。文献研究表明 ,目前摩擦焊接过程物理参量场的数... 根据摩擦焊接过程数值模拟存在的主要难点 ,重点介绍了摩擦焊接热输入、焊合区金属塑性变形、以及焊接过程主要参量场 ,如温度场、应力应变场有限元热力耦合分析的几种模型及其研究进展。文献研究表明 ,目前摩擦焊接过程物理参量场的数值模拟主要采用二维、非稳态、变物性模型 ,一般忽略辐射及对流换热。焊接界面上热流量可以根据扭矩曲线或摩擦系数分布曲线计算 ,热流分布采用均布或线性假设。近年来有关学者直接根据焊接材料的性能数据和设定的焊接规范参数进行摩擦焊接过程特征参量及相应物理参量场的模拟研究工作 ,并模拟了摩擦焊接过程的两种产热模型及其转化规律 展开更多
关键词 摩擦焊接 数值模拟 物理参量场 研究进展
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不锈钢激光焊温度场的建模与仿真 被引量：29
9
作者 韩国明 李建强 闫青亮 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期105-108,共4页
利用有限元软件ANSYS对304不锈钢激光焊温度场的分布进行了动态模拟。分析了材料热物理参数的温度相关性、熔化潜热、对流及辐射对激光焊接温度场的影响,建立了激光焊接组合体移动热源模型。针对激光焊接过程中高度非线性、光斑面积非... 利用有限元软件ANSYS对304不锈钢激光焊温度场的分布进行了动态模拟。分析了材料热物理参数的温度相关性、熔化潜热、对流及辐射对激光焊接温度场的影响,建立了激光焊接组合体移动热源模型。针对激光焊接过程中高度非线性、光斑面积非常小的特点,采用了过渡单元建模及逐步加载和求解的措施。为了保证节点选取的精确程度,在加载过程中采用了余量控制法。仿真结果表明,模拟得到的焊缝形状与实际焊缝形状基本吻合;等温线呈椭圆形,在移动热源的前方等温线密集,温度梯度较大,热源后方的等温线较稀疏,温度梯度小;激光焊接时熔池表面附近的金属蒸气最高温度可达13 332℃。 展开更多
关键词 不锈钢 激光焊 温度场 数值模拟
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基于Matlab的QJ-6R焊接机器人运动学分析及仿真 被引量：21
10
作者 程永伦 朱世强 +1 位作者 罗利佳 刘松国 《机电工程》 CAS 2007年第11期107-110,共4页
运用D-H方法建立了QJ-6R焊接机器人运动学方程,并讨论了其运动学问题。在Matlab环境下,绘出了机器人工作空间;用Robotics Toolbox对该机器人进行了仿真建模,并对正、逆运动学进行了实例仿真。通过仿真,分析了机器人的运动情况,得到了机... 运用D-H方法建立了QJ-6R焊接机器人运动学方程,并讨论了其运动学问题。在Matlab环境下,绘出了机器人工作空间;用Robotics Toolbox对该机器人进行了仿真建模,并对正、逆运动学进行了实例仿真。通过仿真,分析了机器人的运动情况,得到了机器人在不同坐标空间的各种运动参数曲线和数据,验证了连杆参数设计的合理性和运动算法的正确性,为机器人动力学、控制和规划的研究提供了可靠的依据。 展开更多
关键词 焊接机器人 运动学 仿真 MATLAB
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高速机车构架侧梁的焊接顺序 被引量：26
11
作者 崔晓芳 岳红杰 +1 位作者 兆文忠 马君 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期101-104,108,共5页
控制高速机车转向架构架侧梁的焊接变形是控制构架生产质量的关键。以热弹塑性理论为基础,基于热-机耦合算法创建了侧梁热弹塑性仿真模型,采用M arc软件,分别研究了内部焊缝和外部主焊缝焊接顺序对侧梁焊接变形量的影响,得到了焊接顺序... 控制高速机车转向架构架侧梁的焊接变形是控制构架生产质量的关键。以热弹塑性理论为基础,基于热-机耦合算法创建了侧梁热弹塑性仿真模型,采用M arc软件,分别研究了内部焊缝和外部主焊缝焊接顺序对侧梁焊接变形量的影响,得到了焊接顺序影响变形的规律,为实际生产过程中控制高速机车转向架构架的焊接质量提供了可靠的依据。为了避免计算仿真模型过于庞大,计算效率低下等问题,在创建该数值仿真模型中,采用了分段移动的串热源模型和并行计算技术等,从而使数值仿真领域中最复杂的焊接过程仿真得以直接应用工程中。 展开更多
关键词 高速动力车 转向架构架 焊接变形 焊接顺序 数值仿真
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焊接顺序对大型薄板装甲钢结构焊接变形的影响 被引量：27
12
作者 董文超 陆善平 李殿中 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期43-46,50,共5页
基于有限元软件SYSWELD建立了大型薄板装甲钢结构的焊接有限元模型,采用Local-Global方法研究了焊接顺序对薄板结构焊接变形的影响.通过对比焊缝截面宏观形貌,利用SYSWELD热源拟合工具,建立了适合现场焊接工艺的双椭球热源模型.采用热... 基于有限元软件SYSWELD建立了大型薄板装甲钢结构的焊接有限元模型,采用Local-Global方法研究了焊接顺序对薄板结构焊接变形的影响.通过对比焊缝截面宏观形貌,利用SYSWELD热源拟合工具,建立了适合现场焊接工艺的双椭球热源模型.采用热弹塑性有限元法分析了T形和对接接头的焊接过程,获得了局部塑性应变和焊缝刚度,进而模拟了不同焊接顺序下薄板结构变形情况.结果表明,现场焊接顺序下结构中部薄板焊接变形严重,最大变形量为9.6 mm,模拟结果与试验结果吻合较好;采用优化的焊接顺序,可有效控制薄板焊接变形,最大变形量可减小75%. 展开更多
关键词 焊接变形 焊接顺序 数值模拟 装甲钢
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ANSYS在激光焊接温度场数值模拟中的应用 被引量：14
13
作者 吴祥兴 胡伦骥 +1 位作者 杜汉斌 胡席远 《电焊机》 2002年第9期1-3,共3页
通过分析和总结激光焊接过程有限元模拟的研究现状,综述了利用ANSYS进行激光焊接三维温度场有限元数值模拟中,物理模型的建立和网格划分、边界条件、等离子体及熔池对流等问题的处理。
关键词 激光焊接 温度场 ANSYS 数值模拟 有限元
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焊接过程对焊接残余应力及残余变形的影响 被引量：17
14
作者 宗培 曾宏军 彭飞 《海军工程大学学报》 CAS 2002年第4期77-80,共4页
采用热弹塑性有限元法 ,对直通焊和多人同时分段焊两种焊接过程的平板对接焊时焊接应力变形和圆柱壳板环缝的焊接变形进行比较 。
关键词 焊接过程 焊接残余应力 残余变形 温度场 数值模拟
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在役管道修复与抢修焊接工艺模拟试验方法 被引量：20
15
作者 郝建斌 武新娟 +1 位作者 张水清 刘凯 《油气储运》 CAS 北大核心 2006年第2期37-40,共4页
分析了国内外在役管道修复和抢修所采用的主要焊接标准,对影响在役管道焊接质量的主要因素及控制方法进行了分析,提出了在役管道修复与抢修焊接工艺模拟试验的方法。该方法已在兰成渝成品油管道修复与抢修焊接工艺中进行了研究应用,对... 分析了国内外在役管道修复和抢修所采用的主要焊接标准,对影响在役管道焊接质量的主要因素及控制方法进行了分析,提出了在役管道修复与抢修焊接工艺模拟试验的方法。该方法已在兰成渝成品油管道修复与抢修焊接工艺中进行了研究应用,对开展其它在役管道修复和抢修焊接工艺的研究工作具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 在役管道 修复 抢修 焊接工艺 模拟试验 方法
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厚板多层多道焊温度场的有限元分析 被引量：25
16
作者 胥国祥 杜宝帅 +1 位作者 董再胜 朱静 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期87-90,117,共4页
考虑坡口形式对焊接热输入分布的影响及焊缝横断面形状特征,建立了超细晶Q460高强钢厚板多层多道GMAW焊有限元分析模型.利用ANSYS软件对超细晶钢多层多道焊焊缝及热影响区形状尺寸进行了模拟计算,计算结果与试验结果吻合较好.对超细晶... 考虑坡口形式对焊接热输入分布的影响及焊缝横断面形状特征,建立了超细晶Q460高强钢厚板多层多道GMAW焊有限元分析模型.利用ANSYS软件对超细晶钢多层多道焊焊缝及热影响区形状尺寸进行了模拟计算,计算结果与试验结果吻合较好.对超细晶钢多层多道焊温度场及热循环曲线进行了计算和定量分析.结果表明,后续焊缝对整个厚度方向上热影区热循环的峰值温度、高温停留时间及冷却时间有重要影响,应严格控制后续焊缝热输入或层间温度. 展开更多
关键词 厚板 多层多道焊 温度场 数值模拟
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基于单元生死焊接温度场应力场模拟研究 被引量：22
17
作者 胡敏英 吴志生 《机械工程与自动化》 2007年第6期58-60,共3页
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,利用计算结果对焊接结构的温度场及残余应力进行分析,模拟结果与实测结果吻合较好,表明本计算方法能够准确计算焊接温度场,是... 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,利用计算结果对焊接结构的温度场及残余应力进行分析,模拟结果与实测结果吻合较好,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,对于优化焊接工艺设计具有较好的指导作用。 展开更多
关键词 焊接温度 焊接残余应力 生死单元 数值模拟
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焊接数值模拟中以温度为控制变量的高效算法 被引量：24
18
作者 鄢东洋 史清宇 +1 位作者 吴爱萍 Silvanus Juergen 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期77-80,共4页
对焊接数值模拟中的各种加速计算方法进行了细致研究,并在分段热源法的基础上提出了温度函数法.和分段热源法相比较,温度函数法将焊接数值模拟中的控制变量由热量转变为温度,增加了焊接温度场的可控制性,并提高了模拟温度场在模型宽度... 对焊接数值模拟中的各种加速计算方法进行了细致研究,并在分段热源法的基础上提出了温度函数法.和分段热源法相比较,温度函数法将焊接数值模拟中的控制变量由热量转变为温度,增加了焊接温度场的可控制性,并提高了模拟温度场在模型宽度和厚度方向与实际焊接温度场的一致性.文中通过铝合金薄板搅拌摩擦对焊的模型对温度函数法进行验证.结果表明,温度函数法得到的残余应力和变形结果与移动热源方法得到的结果具有一致性,并且和实际试验测量结果吻合,计算效率有大幅度的提高,能够达到工程应用的需要. 展开更多
关键词 焊接 数值模拟 快速计算 分段热源
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基于正交试验设计的高温管道焊接工艺优化 被引量：21
19
作者 张国栋 薛吉林 周昌玉 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期53-56,共4页
P91耐热钢焊接接头广泛用于电厂管道,厚壁管道焊接残余应力分布比较复杂,而焊接接头残余应力的大小对其高温环境下运行的蠕变又有着较大的影响。文中运用正交试验设计方法,以焊接残余应力为评价指标,对P91耐热钢管道焊接的工艺参数进行... P91耐热钢焊接接头广泛用于电厂管道,厚壁管道焊接残余应力分布比较复杂,而焊接接头残余应力的大小对其高温环境下运行的蠕变又有着较大的影响。文中运用正交试验设计方法,以焊接残余应力为评价指标,对P91耐热钢管道焊接的工艺参数进行优化设计,然后采用大型有限元分析软件ABAQUS对最优焊接工艺的焊接残余应力进行数值模拟,获得了P91厚壁管道焊接接头的残余应力分布状况。结果表明,焊接速度对焊接残余应力的影响最为显著,其次电弧电压、焊接电流和坡口间隙等。研究结果为优化高温管道焊接工艺,有效控制焊接残余应力提供了可能。 展开更多
关键词 高温管道 正交试验设计 焊接工艺 优化 数值模拟
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基于ANSYS的铝合金薄板焊接温度场三维有限元模拟 被引量：22
20
作者 陈玉喜 朱锦洪 +1 位作者 石红信 丁高剑 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第9期88-90,共3页
针对铝合金薄板对接焊,采用双椭球热源分布模式,基于ANSYS软件平台,建立了运动电弧作用下焊接过程的有限元数值分析模型。在模拟的过程中,利用ANSYS软件的APDL语言,较好地模拟了焊接时焊接电弧移动加热过程以及整个温度场的瞬态变化,实... 针对铝合金薄板对接焊,采用双椭球热源分布模式,基于ANSYS软件平台,建立了运动电弧作用下焊接过程的有限元数值分析模型。在模拟的过程中,利用ANSYS软件的APDL语言,较好地模拟了焊接时焊接电弧移动加热过程以及整个温度场的瞬态变化,实现了参数化编程。对模拟的动态过程进行分析,得到了焊件温度场的分布规律,为以后焊接应力应变的准确分析奠定了基础。 展开更多
关键词 铝合金薄板 TIG焊 ANSYS 温度场 数值模拟
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