| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第9-16页 |
| 1.1 引言 | 第9页 |
| 1.2 摩擦焊接技术概述 | 第9-11页 |
| 1.2.1 惯性摩擦焊接过程及基本原理 | 第9-10页 |
| 1.2.2 惯性摩擦焊的工艺特点 | 第10-11页 |
| 1.3 摩擦焊接数值模拟研究现状 | 第11-15页 |
| 1.4 论文研究意义与主要内容 | 第15-16页 |
| 2 摩擦焊接数值模拟的理论基础 | 第16-28页 |
| 2.1 有限元法概述 | 第16-17页 |
| 2.2 热分析理论 | 第17-22页 |
| 2.2.1 热力学第一定律 | 第17-18页 |
| 2.2.2 传热学基本原理 | 第18-19页 |
| 2.2.3 传热问题的定解条件 | 第19-20页 |
| 2.2.4 热平衡方程 | 第20-21页 |
| 2.2.5 热传导问题的有限元法 | 第21-22页 |
| 2.3 弹塑性有限元理论 | 第22-24页 |
| 2.3.1 材料屈服准则 | 第22-23页 |
| 2.3.2 弹塑性问题的本构关系 | 第23-24页 |
| 2.4 热力耦合分析 | 第24-25页 |
| 2.5 摩擦焊接过程摩擦行为和摩擦扭矩及角速度的确定 | 第25-27页 |
| 2.5.1 摩擦行为的描述 | 第25-26页 |
| 2.5.2 摩擦模型的转变 | 第26页 |
| 2.5.3 摩擦扭矩及角速度的确定 | 第26-27页 |
| 2.6 本章小结 | 第27-28页 |
| 3 测温系统的设计 | 第28-36页 |
| 3.1 测温方案的选择 | 第28-29页 |
| 3.1.1 测温方式简介 | 第28页 |
| 3.1.2 测温方案的选择 | 第28-29页 |
| 3.2 热电偶测温方法 | 第29-31页 |
| 3.2.1 热电偶测温原理及特点 | 第29页 |
| 3.2.2 热电偶型号种类的选择 | 第29-30页 |
| 3.2.3 热电偶测温的冷端补偿 | 第30-31页 |
| 3.3 惯性摩擦焊接过程温度的采集与数据处理 | 第31-33页 |
| 3.3.1 焊接过程温度的采集 | 第31页 |
| 3.3.2 数据处理 | 第31-32页 |
| 3.3.3 热电偶测温实验 | 第32-33页 |
| 3.4 红外测温方法 | 第33-35页 |
| 3.4.1 红外测温方法的原理及特点 | 第33页 |
| 3.4.2 红外测温实验 | 第33-35页 |
| 3.5 本章小结 | 第35-36页 |
| 4 惯性摩擦焊数值模型的建立及其可靠性验证 | 第36-45页 |
| 4.1 ABAQUS软件简介 | 第36-37页 |
| 4.2 惯性摩擦焊接数值模拟模型的建立 | 第37-42页 |
| 4.2.1 几何模型的建立 | 第37页 |
| 4.2.2 材料性能参数 | 第37-39页 |
| 4.2.3 边界条件 | 第39-40页 |
| 4.2.4 单元的选择与网格划分 | 第40-41页 |
| 4.2.5 增量步长的选择 | 第41页 |
| 4.2.6 接触设置 | 第41-42页 |
| 4.3 模型的可靠性验证 | 第42-44页 |
| 4.3.1 惯性摩擦焊接实验 | 第42页 |
| 4.3.2 实验结果与模拟结果的对比 | 第42-44页 |
| 4.4 本章小结 | 第44-45页 |
| 5 惯性摩擦焊接数值模拟结果分析 | 第45-57页 |
| 5.1 研究方案的选择 | 第45页 |
| 5.2 温度场的结果分析 | 第45-47页 |
| 5.2.1 温度场空间分布 | 第45-46页 |
| 5.2.2 最高温度随时间变化规律 | 第46-47页 |
| 5.3 焊接过程的应力分布 | 第47-49页 |
| 5.3.1 轴向应力分布 | 第47-48页 |
| 5.3.2 径向应力分布 | 第48-49页 |
| 5.4 等效塑性应变 | 第49-50页 |
| 5.5 轴向缩短量的变化情况 | 第50-51页 |
| 5.6 各工艺参数对焊接过程参量场的影响 | 第51-54页 |
| 5.6.1 转速对温度场及轴向缩短量的影响 | 第51-52页 |
| 5.6.2 压力对温度场及轴向缩短量的影响 | 第52-53页 |
| 5.6.3 转动惯量对温度场及轴向缩短量的影响 | 第53-54页 |
| 5.7 利用正交实验研究工艺参数对轴向缩短量的影响 | 第54-56页 |
| 5.8 本章小结 | 第56-57页 |
| 结论 | 第57-58页 |
| 参考文献 | 第58-62页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第62-63页 |
| 致谢 | 第63-64页 |