碳纤热塑复合材料/不锈钢激光连接实验与数值模拟研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第11-12页 |
| 1.2 碳纤复合材料与金属连接的方法 | 第12-14页 |
| 1.2.1 碳纤复合材料与金属的机械连接 | 第12页 |
| 1.2.2 碳纤复合材料与金属的胶接 | 第12页 |
| 1.2.3 碳纤复合材料与金属的熔融连接 | 第12-14页 |
| 1.3 激光直接连接的研究现状 | 第14-17页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第16-17页 |
| 1.4 本文的选题意义和主要研究内容 | 第17-19页 |
| 1.4.1 选题意义 | 第17-18页 |
| 1.4.2 主要研究内容 | 第18-19页 |
| 2 CFRTP/不锈钢激光连接实验与质量表征 | 第19-35页 |
| 2.1 CFRTP/不锈钢激光连接实验 | 第19-24页 |
| 2.1.1 CFRTP/不锈钢激光连接过程 | 第19-20页 |
| 2.1.2 激光连接设备 | 第20-22页 |
| 2.1.3 实验检测设备 | 第22-23页 |
| 2.1.4 实验材料及其制备 | 第23-24页 |
| 2.2 接头形貌观测与拉伸性能测试 | 第24-28页 |
| 2.2.1 接头形貌观察 | 第24-25页 |
| 2.2.2 不锈钢热损伤显微组织分析 | 第25-27页 |
| 2.2.3 接头拉伸性能测试 | 第27-28页 |
| 2.3 连接机理分析 | 第28-31页 |
| 2.4 工艺参数对连接质量的影响 | 第31-34页 |
| 2.4.1 激光功率对连接质量的影响 | 第31-32页 |
| 2.4.2 扫描速度对连接质量的影响 | 第32页 |
| 2.4.3 夹具压力对连接质量的影响 | 第32-34页 |
| 2.5 本章小结 | 第34-35页 |
| 3 CFRTP/不锈钢激光连接工艺参数优化 | 第35-49页 |
| 3.1 响应曲面法概述 | 第35页 |
| 3.2 基于响应曲面法连接工艺参数的建模 | 第35-37页 |
| 3.3 实验结果与讨论 | 第37-46页 |
| 3.3.1 连接强度数学模型的建立 | 第37-38页 |
| 3.3.2 工艺参数对连接强度的影响 | 第38-40页 |
| 3.3.3 接头熔宽数学模型的建立 | 第40-41页 |
| 3.3.4 工艺参数对接头熔宽的影响 | 第41-43页 |
| 3.3.5 不锈钢熔宽数学模型的建立 | 第43-44页 |
| 3.3.6 工艺参数对不锈钢熔宽的影响 | 第44-46页 |
| 3.4 数学模型的验证 | 第46-47页 |
| 3.5 工艺参数的优化 | 第47-48页 |
| 3.6 本章小结 | 第48-49页 |
| 4 CFRTP/不锈钢激光连接温度场的数值模拟 | 第49-71页 |
| 4.1 激光连接温度场模拟相关理论 | 第49-50页 |
| 4.1.1 有限元法介绍 | 第49页 |
| 4.1.2 温度场理论分析 | 第49-50页 |
| 4.2 温度场数值模拟有限元模型的建立 | 第50-54页 |
| 4.2.1 前处理 | 第51-53页 |
| 4.2.2 加载与求解 | 第53-54页 |
| 4.2.3 后处理 | 第54页 |
| 4.3 热接触模型的建立 | 第54-57页 |
| 4.3.1 夹具压力对激光连接的影响 | 第54-55页 |
| 4.3.2 基于接触热导率有限元模型的建立 | 第55-57页 |
| 4.3.3 数值模拟结果与实验结果的对比 | 第57页 |
| 4.4 CFRTP/不锈钢激光连接温度场的分布 | 第57-62页 |
| 4.4.1 热源模型验证性实验 | 第57-59页 |
| 4.4.2 温度场变化规律 | 第59-62页 |
| 4.5 连接接头温度场模拟结果与分析 | 第62-66页 |
| 4.5.1 激光功率对接头温度场的影响 | 第62-63页 |
| 4.5.2 扫描速度对接头温度场的影响 | 第63-64页 |
| 4.5.3 夹具压力对接头温度场的影响 | 第64-65页 |
| 4.5.4 模拟结果与实验结果对比分析 | 第65-66页 |
| 4.6 不锈钢表面温度场模拟结果与分析 | 第66-70页 |
| 4.6.1 激光功率对不锈钢表面温度场的影响 | 第66-67页 |
| 4.6.2 扫描速度对不锈钢表面温度场的影响 | 第67-68页 |
| 4.6.3 夹具压力对不锈钢表面温度场的影响 | 第68-69页 |
| 4.6.4 模拟结果与实验结果对比分析 | 第69-70页 |
| 4.7 本章小结 | 第70-71页 |
| 5 总结与展望 | 第71-73页 |
| 5.1 总结 | 第71-72页 |
| 5.2 展望 | 第72-73页 |
| 参考文献 | 第73-76页 |
| 在学研究成果 | 第76-77页 |
| 致谢 | 第77页 |
