| 摘要 | 第11-13页 |
| ABSTRACT | 第13-14页 |
| 主要符号表 | 第15-17页 |
| 第1章 前言 | 第17-39页 |
| 1.1 选题意义 | 第17-18页 |
| 1.2 搅拌摩擦焊接工艺 | 第18-19页 |
| 1.3 搅拌头 | 第19-25页 |
| 1.3.1 搅拌头的材料 | 第20页 |
| 1.3.2 搅拌头的形状和尺寸 | 第20-24页 |
| 1.3.3 搅拌头的形状尺寸对焊接过程及焊缝性能的影响 | 第24-25页 |
| 1.4 搅拌摩擦焊接过程的数值模拟 | 第25-35页 |
| 1.4.1 简化搅拌头形状的FSW数学模型 | 第25-32页 |
| 1.4.2 考虑复杂搅拌头形状的FSW数学模型 | 第32-35页 |
| 1.5 存在的问题 | 第35-36页 |
| 1.6 本文的主要研究内容 | 第36-39页 |
| 第2章 搅拌摩擦焊接过程的数学模型 | 第39-55页 |
| 2.1 简化和假设条件 | 第39页 |
| 2.2 几何模型与网格划分 | 第39-40页 |
| 2.3 控制方程 | 第40-41页 |
| 2.4 产热模型 | 第41-42页 |
| 2.5 边界条件 | 第42-43页 |
| 2.5.1 速度边界条件 | 第42-43页 |
| 2.5.2 热边界条件 | 第43页 |
| 2.6 材料物性参数 | 第43-44页 |
| 2.7 数值算法 | 第44-49页 |
| 2.7.1 控制方程的离散 | 第45-47页 |
| 2.7.2 求解方法 | 第47-48页 |
| 2.7.3 自定义函数的加载 | 第48-49页 |
| 2.8 界面状态参量取值对计算结果的影响 | 第49-54页 |
| 2.8.1 产热 | 第49-51页 |
| 2.8.2 温度分布 | 第51-53页 |
| 2.8.3 材料塑性流动 | 第53-54页 |
| 2.9 本章模型的不足之处 | 第54页 |
| 2.10 本章小结 | 第54-55页 |
| 第3章 滑移系数和摩擦系数的确定方法 | 第55-73页 |
| 3.1 搅拌头-工件的界面接触状态 | 第55-58页 |
| 3.1.1 滑移系数δ | 第55-57页 |
| 3.1.2 摩擦系数μf | 第57-58页 |
| 3.1.3 测试-计算法 | 第58页 |
| 3.2 测量实验 | 第58-65页 |
| 3.2.1 实验材料及搅拌头 | 第58-59页 |
| 3.2.2 实验设备 | 第59-60页 |
| 3.2.3 焊接扭矩和受力的测量 | 第60-64页 |
| 3.2.4 焊接热循环的测定 | 第64-65页 |
| 3.3 滑移系数和摩擦系数的测试-计算法 | 第65-71页 |
| 3.3.1 基本假设 | 第65-66页 |
| 3.3.2 求解方法 | 第66-68页 |
| 3.3.3 剪切应力比值φ | 第68-71页 |
| 3.3.4 不同工艺参数下的滑移系数和摩擦系数 | 第71页 |
| 3.4 本章小结 | 第71-73页 |
| 第4章 复杂截面形状搅拌针的FSW数学模型 | 第73-93页 |
| 4.1 复杂截面形状搅拌针的特点 | 第73-74页 |
| 4.2 滑移网格技术的应用 | 第74-76页 |
| 4.3 几何模型和网格划分 | 第76-78页 |
| 4.4 控制方程 | 第78页 |
| 4.5 界面上的产热 | 第78-79页 |
| 4.6 界面上的材料流动速度 | 第79-84页 |
| 4.7 ST和TT搅拌头的滑移系数和摩擦系数 | 第84-92页 |
| 4.7.1 不同形状搅拌头的扭矩和受力 | 第84-88页 |
| 4.7.2 ST和TT搅拌头的测试-计算法 | 第88-92页 |
| 4.8 本章小结 | 第92-93页 |
| 第5章 结果与讨论 | 第93-125页 |
| 5.1 模拟结果的初步分析 | 第93-94页 |
| 5.2 产热分布 | 第94-103页 |
| 5.2.1 界面上的产热 | 第95-97页 |
| 5.2.2 剪切层内的产热 | 第97-103页 |
| 5.3 温度分布 | 第103-108页 |
| 5.4 材料塑性流动 | 第108-116页 |
| 5.4.1 材料流动“快照” | 第108-109页 |
| 5.4.2 搅拌头一个旋转周期内的材料流动 | 第109-113页 |
| 5.4.3 材料流动区域 | 第113-116页 |
| 5.5 实验验证 | 第116-123页 |
| 5.5.1 关键点的焊接热循环和最高温度 | 第116-121页 |
| 5.5.2 材料流动及焊缝横断面 | 第121-123页 |
| 5.6 本章小结 | 第123-125页 |
| 第6章 结论与展望 | 第125-127页 |
| 6.1 结论 | 第125-126页 |
| 6.2 展望 | 第126-127页 |
| 参考文献 | 第127-141页 |
| 致谢 | 第141-143页 |
| 攻读博士学位期间已发表和撰写的论文 | 第143-145页 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第145页 |
| 攻读博士学位期间的获奖情况 | 第145-147页 |
| 附录 | 第147-171页 |
| 附件 | 第171页 |