轴向振动复合旋转搅拌摩擦焊的温度场及残余应力的数值分析
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-24页 |
| 1.1 研究背景 | 第12-16页 |
| 1.1.1 搅拌摩擦焊原理及特点 | 第12-14页 |
| 1.1.2 摩擦焊的复合焊接 | 第14-16页 |
| 1.2 振动复合摩擦焊接的国内外研究现状 | 第16-23页 |
| 1.2.1 实验研究 | 第18-20页 |
| 1.2.2 数值模拟研究 | 第20-23页 |
| 1.3 研究内容及意义 | 第23-24页 |
| 1.3.1 研究意义 | 第23页 |
| 1.3.2 主要研究内容 | 第23-24页 |
| 第2章 轴向振动复合搅拌摩擦焊的数值模拟理论基础 | 第24-34页 |
| 2.1 数值模拟概述 | 第24-25页 |
| 2.1.1 数值模拟的方法 | 第24-25页 |
| 2.1.2 有限元软件 | 第25页 |
| 2.2 有限元热分析理论 | 第25-27页 |
| 2.2.1 热分析概述 | 第25-26页 |
| 2.2.2 传热学方程 | 第26-27页 |
| 2.2.3 边界条件 | 第27页 |
| 2.3 有限元求解热应力 | 第27-31页 |
| 2.3.1 弹塑性增量方程 | 第28-29页 |
| 2.3.2 弹塑性本构方程 | 第29-30页 |
| 2.3.3 弹塑性刚度方程 | 第30-31页 |
| 2.4 计算热弹塑性问题 | 第31页 |
| 2.5 本章小结 | 第31-34页 |
| 第3章 焊接温度和残余应力的数值模拟 | 第34-46页 |
| 3.1 焊接热过程特点 | 第34页 |
| 3.2 建立热源模型 | 第34-39页 |
| 3.2.1 轴肩产热 | 第35-36页 |
| 3.2.2 搅拌针产热 | 第36-38页 |
| 3.2.3 振动处理 | 第38-39页 |
| 3.3 数值模拟过程 | 第39-45页 |
| 3.3.1 建立几何模型 | 第39-40页 |
| 3.3.2 材料属性 | 第40-41页 |
| 3.3.3 单元选择与网格划分 | 第41-42页 |
| 3.3.4 边界条件及载荷施加 | 第42-45页 |
| 3.4 本章小结 | 第45-46页 |
| 第4章 温度与残余应力数值模拟结果及分析 | 第46-68页 |
| 4.1 温度场的模拟结果与分析 | 第46-54页 |
| 4.1.1 随时间变化的温度分布 | 第47-52页 |
| 4.1.2 空间位置上焊接温度分布变化 | 第52-54页 |
| 4.2 振动对焊接温度场的影响 | 第54-59页 |
| 4.2.1 振动对焊接峰值温度的影响 | 第54-55页 |
| 4.2.2 对特征点温度变化的影响 | 第55-56页 |
| 4.2.3 对路径上温度变化的影响 | 第56-57页 |
| 4.2.4 振动对顶锻力的影响 | 第57-59页 |
| 4.3 轴向振动摩擦焊的焊后残余应力 | 第59-64页 |
| 4.3.1 焊接变形 | 第59页 |
| 4.3.2 焊板表面残余应力分布 | 第59-60页 |
| 4.3.3 路径上应力分布 | 第60-64页 |
| 4.4 振动对焊后焊板的影响 | 第64-66页 |
| 4.4.1 振动对变形影响 | 第64-65页 |
| 4.4.2 振动对路径上应力分布的影响 | 第65-66页 |
| 4.5 本章小结 | 第66-68页 |
| 第5章 工艺参数对温度和残余应力的影响 | 第68-84页 |
| 5.1 焊接参数的影响 | 第68-73页 |
| 5.1.1 转速的影响 | 第68-71页 |
| 5.1.2 焊速的影响 | 第71-73页 |
| 5.2 搅拌头参数的影响 | 第73-79页 |
| 5.2.1 轴肩半径的影响 | 第74-77页 |
| 5.2.2 搅拌针长度的影响 | 第77-79页 |
| 5.3 振动参数的影响 | 第79-81页 |
| 5.3.1 振动参数对温度影响 | 第80-81页 |
| 5.3.2 振动参数对残余应力的影响 | 第81页 |
| 5.4 本章小结 | 第81-84页 |
| 第6章 结论与展望 | 第84-86页 |
| 6.1 研究结论 | 第84页 |
| 6.2 研究展望 | 第84-86页 |
| 参考文献 | 第86-92页 |
| 致谢 | 第92-94页 |
| 附录 搅拌头上热载荷和力载荷加载—APDL | 第94-99页 |
