不锈钢焊接温度场的三维数值模拟
Three dimensional simulation of thermal distributions of welding statinless steels
-
摘要: 分别详细分析了焊接热源的三种计算模型即高斯热源模型、双椭圆高斯热源模型及双椭球热源模型的数学表达式与物理特点。利用三维有限元网格划分技术,对工件进行网格划分,并采用网格自适应技术对焊缝金属的网格进行自动加密与生成,为缩短焊接过程数值模拟时间创造了条件。在此基础上又对其中两种焊接热源模型所建立的温度场进行了计算,得到了不锈钢SUS310材料温度场的分布规律,研究了各种参数对温度场分布的影响,并与工艺试验结果进行了比较,提出了适合三维有限元分析的最佳焊接热源模型。Abstract: The mathematical models and physical characteristics of three kinds of models representing welding heat sources are presented. Among them, Gaussian model and double ellipsoidal modelare used to analyze the thermal distributions with FE method. At the same time, this paper analyzed the influences of the heat source models, the latent heat,the welding parameters and the fluid flow of liquid metal on the temperature distributions. The comparisons between the simulated results with the experiments show double ellipsoidal model is good for three-dimensional numeral simulations. Furthermore, the adaptive mesh technique is applied in the three-dimensional numeral simulaton by producing a dense mesh of weld moving simultaneously with the heat source and a much coarser mesh in the other area of the structure which greatly reduces the number of nodes and elements in the simulation.
-
Keywords:
- heat sourse model /
- temperature field /
- numerical-simulation
-
-
期刊类型引用(8)
1. 黄海旭，李莎，王富奇. 标准地铁顶盖搅拌摩擦焊工艺研究. 金属加工(热加工). 2025(03): 95-99 . 
百度学术
2. 赵衍华，张粟泓，王非凡，郝云飞，宋建岭，孙世烜，王国庆. 搅拌摩擦焊接与加工技术进展. 航天制造技术. 2025(01): 1-25 . 百度学术
3. 金涛涛，齐传月，崔秀慧，杨昕宇，苗沛. 柔性支撑下的静轴肩搅拌摩擦头结构优化. 机械设计与研究. 2025(02): 69-74+80 . 百度学术
4. 杨夏炜，孟廷曦，褚强，范文龙，苏宇，马铁军，李文亚. 铝合金双面搅拌摩擦焊接的研究进展. 机械工程学报. 2024(14): 77-96 . 百度学术
5. 侯文亮，李明勇，刘艳峰，刘鑫. 点固焊有限元建模在反变形设计中的应用. 焊接技术. 2024(12): 84-88 . 百度学术
6. 马俊雅，李静静. 航空航天用高强铝合金搅拌摩擦焊的研究现状与发展. 材料研究与应用. 2023(01): 79-86 . 百度学术
7. 邢松龄，唐天祥，韩博，苏强，陈高强，史清宇. 搅拌摩擦焊型材热力耦合仿真分析. 科技创新与应用. 2023(21): 14-18 . 百度学术
8. 邢松龄，李充，周海鹏，陈高强，史清宇. 铝合金型材搅拌摩擦焊无减薄接头组织和性能. 焊接学报. 2023(11): 124-128+136 . 本站查看
其他类型引用(4)
计量
- 文章访问数: 238
- HTML全文浏览量: 11
- PDF下载量: 149
- 被引次数: 12
下载:
