搅拌摩擦焊瞬态温度场的数值模型

摘要：

搅拌摩擦焊温度场数值模拟工作多侧重于产热模型及温度场分布规律等方面的研究,关于数值模型及其计算效率方面的报道相对较少.对AL6061-T6铝合金板材搅拌摩擦焊接过程瞬态温度场进行了模拟,对数值模型的相关问题进行了研究.在保证模拟结果与实验结果相符合的前提下,为提高计算效率,给出了合理的模型尺寸;分析了网格尺寸对温度场的影响;探讨了网格分区划分方案;分析了轴肩与搅拌针产热分配对温度场的影响.结果显示:模型宽度随板厚增加线性增大,而模型宽度与轴肩直径的比值随板厚的增加线性减小;有限元网格尺寸为1 mm时能有效地模拟温度场;焊缝中心处轴肩直径范围内的网格应当细化;合理的轴肩与搅拌针产热比例分别为75％和25％.

关键词：搅拌摩擦焊、数值模型、网格尺寸和布局、产热分配

所属期刊栏目：17

分类号：TG453.9(焊接、金属切割及金属粘接)

资助基金：辽宁省自然科学基金20170540120,2015020120;大连市高层次人才创新支持计划2015R075;国家自然科学基金51175054;辽宁特聘教授项目资助

在线出版日期：2018-01-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：24-31