GH4169合金摩擦焊接过程的数值模拟研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-14页 |
| 1 绪论 | 第14-33页 |
| ·引言 | 第14-15页 |
| ·摩擦焊接技术简介 | 第15-23页 |
| ·摩擦焊原理及焊接过程 | 第15-20页 |
| ·惯性摩擦焊 | 第20-22页 |
| ·连续驱动摩擦焊 | 第22-23页 |
| ·数值模拟在摩擦焊接研究中的应用 | 第23-24页 |
| ·摩擦焊接过程数值模拟研究概况 | 第24-30页 |
| ·摩擦面热输入模型 | 第24-25页 |
| ·摩擦机理与摩擦系数 | 第25-26页 |
| ·摩擦焊接的能量过程及摩擦表面金属的塑性流动 | 第26-27页 |
| ·摩擦焊接过程参量场的数值模拟分析 | 第27-30页 |
| ·研究概况的综合评述 | 第30页 |
| ·研究目的及主要内容 | 第30-33页 |
| ·研究目的和意义 | 第30-31页 |
| ·论文主要内容 | 第31-33页 |
| 2 摩擦焊接数值模拟基本理论 | 第33-51页 |
| ·传热学概述 | 第33-38页 |
| ·传热学基本原理 | 第33-35页 |
| ·热传导方程 | 第35-36页 |
| ·热传导问题的有限元法 | 第36-38页 |
| ·塑性力学基本理论 | 第38-44页 |
| ·材料的弹塑性性质 | 第38-40页 |
| ·应力、应变和应变速率 | 第40页 |
| ·屈服准则 | 第40-42页 |
| ·塑性势与流动法则 | 第42-43页 |
| ·本构关系 | 第43-44页 |
| ·应变强化、等效应力和等效应变 | 第44页 |
| ·弹塑性有限元法 | 第44-50页 |
| ·有限元法的求解步骤 | 第45-48页 |
| ·弹塑性力学的有限元法 | 第48-50页 |
| ·小结 | 第50-51页 |
| 3 惯性摩擦焊接过程二维轴对称模型的建立及其验证 | 第51-70页 |
| ·惯性摩擦焊二维轴对称有限元模型的建立 | 第51-58页 |
| ·热力耦合分析 | 第51-52页 |
| ·摩擦焊接过程摩擦行为描述 | 第52-54页 |
| ·摩擦扭矩、工件转速以及焊接能量 | 第54-55页 |
| ·摩擦热源 | 第55-56页 |
| ·网格剖分 | 第56-57页 |
| ·初始条件和边界条件 | 第57页 |
| ·材料热物性参数 | 第57-58页 |
| ·计算结果及实验验证 | 第58-69页 |
| ·温度场计算结果及其验证 | 第58-62页 |
| ·应力计算结果 | 第62-65页 |
| ·摩擦扭矩的计算结果及其验证 | 第65-66页 |
| ·焊件转速的计算结果及其验证 | 第66-67页 |
| ·轴向缩短量计算结果及其验证 | 第67-68页 |
| ·输入能量计算结果 | 第68-69页 |
| ·小结 | 第69-70页 |
| 4 连续驱动摩擦焊接过程三维模型的建立及实验验证 | 第70-89页 |
| ·建立三维模型的必要性 | 第70页 |
| ·三维模型的建立 | 第70-77页 |
| ·建立三维模型面对的挑战及其解决办法 | 第70-71页 |
| ·塑性变形过程分析方程 | 第71-73页 |
| ·刚性区的处理 | 第73-74页 |
| ·材料断裂模拟 | 第74-75页 |
| ·网格剖分及重划分 | 第75页 |
| ·边界条件和初始条件 | 第75-76页 |
| ·材料性能 | 第76-77页 |
| ·三维模型的实验验证 | 第77-82页 |
| ·连续驱动摩擦焊接实验 | 第77-78页 |
| ·温度计算结果及其验证 | 第78-81页 |
| ·变形计算结果实验验证 | 第81-82页 |
| ·三维模型计算结果分析 | 第82-88页 |
| ·摩擦焊接头变形速率分析 | 第82-85页 |
| ·摩擦焊接头“损伤”分析 | 第85页 |
| ·摩擦焊接头金属流动分析 | 第85-88页 |
| ·小结 | 第88-89页 |
| 5 三维模型与二维模型对比分析 | 第89-97页 |
| ·棒材连续驱动摩擦焊二维模型的建立 | 第89-90页 |
| ·三维模型环向摩擦力计算结果 | 第90-92页 |
| ·环向摩擦应力空间分布 | 第90-91页 |
| ·环向摩擦应力时间分布 | 第91-92页 |
| ·温度场对比分析及验证 | 第92-93页 |
| ·温度场对比分析 | 第92-93页 |
| ·温度计算结果验证 | 第93页 |
| ·等效应力对比分析 | 第93-94页 |
| ·飞边形状及轴向缩短量对比分析 | 第94-96页 |
| ·小结 | 第96-97页 |
| 6 环件惯性摩擦焊接相关规律的数值模拟研究 | 第97-111页 |
| ·焊接参数对轴向缩短量影响规律的研究 | 第97-99页 |
| ·引言 | 第97页 |
| ·初始转速对轴向缩短量的影响规律 | 第97页 |
| ·压力对轴向缩短量的影响规律 | 第97-98页 |
| ·转动惯量对轴向缩短量的影响规律 | 第98-99页 |
| ·环件壁厚对轴向缩短量的影响规律 | 第99页 |
| ·焊接参数对能量输入过程影响规律的研究 | 第99-104页 |
| ·引言 | 第99-100页 |
| ·初始转速对惯性摩擦焊接能量输入过程的影响 | 第100-102页 |
| ·轴向压力对惯性摩擦焊接能量输入过程的影响 | 第102-103页 |
| ·转动惯量对惯性摩擦焊接能量输入过程的影响 | 第103-104页 |
| ·环件壁厚对惯性摩擦焊接能量输入过程的影响 | 第104页 |
| ·塑性区分布及扩展规律的研究及实验验证 | 第104-109页 |
| ·引言 | 第104-105页 |
| ·塑性区的分布 | 第105-106页 |
| ·塑性区的扩展 | 第106-107页 |
| ·塑性区变形速率 | 第107-108页 |
| ·塑性区分布实验验证 | 第108-109页 |
| ·小结 | 第109-111页 |
| 7 基于BP神经网络的惯性摩擦焊接轴向缩短量预测 | 第111-133页 |
| ·引言 | 第111-112页 |
| ·人工神经网络概述 | 第112-115页 |
| ·人工神经网络的提出及其发展 | 第112-113页 |
| ·人工神经网络的特点及应用 | 第113-114页 |
| ·人工神经网络在焊接领域的应用 | 第114-115页 |
| ·BP神经网络基本原理 | 第115-119页 |
| ·网络结构与数学描述 | 第115-117页 |
| ·BP神经网络的学习算法 | 第117-118页 |
| ·BP学习算法的改进 | 第118-119页 |
| ·轴向缩短量预测系统的建立 | 第119-126页 |
| ·输入输出层设计 | 第119页 |
| ·隐层数目的确定 | 第119-120页 |
| ·隐层神经元数的选择 | 第120-121页 |
| ·学习算法实现 | 第121-123页 |
| ·初始权值的选取 | 第123-124页 |
| ·软件实现 | 第124-126页 |
| ·BP神经网络预测系统的训练 | 第126-130页 |
| ·学习样本的选择 | 第126-127页 |
| ·学习参数的选择 | 第127页 |
| ·误差收敛曲线 | 第127-128页 |
| ·模型训练输出与学习样本对比 | 第128-129页 |
| ·泛化能力验证 | 第129-130页 |
| ·环件惯性摩擦焊接过程轴向缩短量的预测 | 第130-132页 |
| ·小结 | 第132-133页 |
| 结论 | 第133-135页 |
| 参考文献 | 第135-141页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第141-143页 |
| 致谢 | 第143-144页 |
