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超声辅助焊接多振源耦合振动场COMSOL仿真模拟研究
1
作者 崔爱永 魏华凯 +3 位作者 刘浩东 孙伟奇 王振泽 樊伟杰 《新技术新工艺》 2023年第10期47-53,共7页
为深入研究高频超声振动(high-frequency ultrasound vibration,HFUV)辅助随焊去应力影响机理,借助COMSOL软件,开展了旁触式单振源模式下固体母材中振动场、超声加载位置等参数对振动分布影响规律及双振源耦合的仿真计算。结果表明:高... 为深入研究高频超声振动(high-frequency ultrasound vibration,HFUV)辅助随焊去应力影响机理,借助COMSOL软件,开展了旁触式单振源模式下固体母材中振动场、超声加载位置等参数对振动分布影响规律及双振源耦合的仿真计算。结果表明:高频超声振动在固体母材中以横波、纵波共存的球面、非对称兰姆波传播;超声振幅阀值与母材尺寸成正比;超声振幅与母材振动位移幅值成正比;超声加载位置对母材振动分布影响显著,振动位移幅值随加载位置距离的增大呈先上升后下降趋势;每一加载位置的左右20 mm范围内,振动位移幅值一般最大,高频超声作用最明显,是理想振源位置。双振源对称布置时,母材中振动位移曲线对称分布且良性耦合,但振动幅值基本不变。 展开更多
关键词 COMSOL数值模拟 高频超声振动 多振源 振动场
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薄壁结构高频超声应力场COMSOL仿真及试验研究
2
作者 崔爱永 刘浩东 +2 位作者 孙海霞 卢长亮 魏华凯 《应用激光》 CSCD 北大核心 2022年第6期62-68,共7页
为了深入研究高频超声振动(high-frequency ultrasound vibration,HFUV)对飞机薄壁结构激光焊接微熔池的影响机理,借助COMSOL软件,建立了激光微熔池模型,开展了旁触式单振源模式下振幅、超声加载位置等参数对熔池声压作用规律的仿真计算... 为了深入研究高频超声振动(high-frequency ultrasound vibration,HFUV)对飞机薄壁结构激光焊接微熔池的影响机理,借助COMSOL软件,建立了激光微熔池模型,开展了旁触式单振源模式下振幅、超声加载位置等参数对熔池声压作用规律的仿真计算,分析了超声空化效应和声流效应的产生条件,并试验验证了超声功率对接头微观组织以及生成相的影响。结果表明,高频超声振动使得激光微熔池内部声压产生正负交替变化,温度场更加均匀,有利于空化泡的形成、闭合和超声空化效应的产生,降低残余应力;超声加载位置、超声振幅与熔池输入声压成正比,超声加载位置每靠近熔池10 mm,熔池声压增大2~3倍,每增大4μ倍的振动幅值,熔池输入声压增大10 Pa;超声振动对熔池主要起搅拌作用,当振幅>7μm、加载位置到熔池距离<60 mm时可产生声流效应,距离<15 mm时,影响机制则以空化效应为主;随着辅加超声振动场强度的增大,焊缝组织的晶粒度呈单调增加的趋势,即组织随超声功率的增加逐渐细化。 展开更多
关键词 COMSOL数值模拟 高频超声振动 振幅 熔池声压 微观组织 晶粒度
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