| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-21页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第9-11页 |
| 1.2 HDPE材料简介 | 第11-13页 |
| 1.2.1 HDPE材料的主要性质 | 第11-13页 |
| 1.2.2 HDPE材料的力学行为及粘弹性特性简介 | 第13页 |
| 1.3 塑料压力管道热熔焊接方法简介 | 第13-16页 |
| 1.3.1 热熔对接焊的原理和基本工艺过程 | 第13-14页 |
| 1.3.2 热熔对接焊的基本参数 | 第14-16页 |
| 1.4 国内外研究现状 | 第16-18页 |
| 1.4.1 国外研究现状 | 第16-17页 |
| 1.4.2 国内研究现状 | 第17-18页 |
| 1.5 本文的主要研究内容及创新点 | 第18-20页 |
| 1.5.1 主要研究内容 | 第18-19页 |
| 1.5.2 文中创新点 | 第19-20页 |
| 1.6 技术路线 | 第20-21页 |
| 第2章 HDPE管热熔焊接有限元理论分析 | 第21-30页 |
| 2.1 热熔焊接过程有限元分析特点 | 第21页 |
| 2.2 热熔焊接有限元模型的简化 | 第21-22页 |
| 2.3 温度场分析的理论基础 | 第22-26页 |
| 2.3.1 焊接热过程 | 第22-23页 |
| 2.3.2 焊接温度场基本方程 | 第23-24页 |
| 2.3.3 非线性瞬态热传导问题分析 | 第24-26页 |
| 2.4 热粘弹性分析的理论基础 | 第26-29页 |
| 2.4.1 塑料管材的热粘弹性本构方程 | 第26-27页 |
| 2.4.2 热应力的热粘弹性有限元解法 | 第27-28页 |
| 2.4.3 WLF时温等效方程 | 第28-29页 |
| 2.5 本章小结 | 第29-30页 |
| 第3章 基于ANSYS的热熔焊接过程数值模拟方法 | 第30-44页 |
| 3.1 热熔焊接温度场与应力场的计算方法 | 第30-31页 |
| 3.2 温度场的计算 | 第31-38页 |
| 3.2.1 几何模型的建立及假设 | 第31-32页 |
| 3.2.2 材料参数的确定 | 第32-33页 |
| 3.2.3 单元类型及划分网格 | 第33-34页 |
| 3.2.4 对流换热系数及载荷施加 | 第34-36页 |
| 3.2.5 温度场的求解 | 第36-38页 |
| 3.3 应力场的计算 | 第38-43页 |
| 3.3.1 有限元模型的建立 | 第38-41页 |
| 3.3.2 应力场的求解 | 第41-43页 |
| 3.4 本章小结 | 第43-44页 |
| 第4章 PE100热熔焊接头温度场研究 | 第44-61页 |
| 4.1 热熔焊接温度场分析实例 | 第44页 |
| 4.2 温度场及应力场后处理 | 第44-45页 |
| 4.3 PE管接头温度场的计算结果分析 | 第45-56页 |
| 4.3.1 加热过程PE管温度场结果分析 | 第45-46页 |
| 4.3.2 加热过程温度场解析解与有限元结果对比 | 第46-52页 |
| 4.3.3 冷却过程PE管温度场结果分析 | 第52-54页 |
| 4.3.4 冷却过程温度场仿真结果与试验对比 | 第54-56页 |
| 4.4 热熔焊接工艺参数对温度场的影响 | 第56-59页 |
| 4.4.1 加热时间对温度场的影响 | 第56-57页 |
| 4.4.2 切换时间对温度场的影响 | 第57-58页 |
| 4.4.3 加热板温度对温度场的影响 | 第58-59页 |
| 4.5 本章小结 | 第59-61页 |
| 第5章 PE100热熔焊接头瞬时应力研究 | 第61-73页 |
| 5.1 热熔焊接残余应力的产生及影响因素 | 第61-62页 |
| 5.1.1 流动残余应力 | 第61页 |
| 5.1.2 热残余应力 | 第61页 |
| 5.1.3 影响残余应力的主要原因 | 第61-62页 |
| 5.2 PE管瞬时应力的计算结果分析 | 第62-70页 |
| 5.2.1 加热过程应力分布 | 第62-66页 |
| 5.2.2 冷却过程应力分布 | 第66-69页 |
| 5.2.3 结果分析与讨论 | 第69-70页 |
| 5.3 热熔焊接工艺缺陷及完整的焊接工艺过程 | 第70-72页 |
| 5.3.1 工艺缺陷分类 | 第70-71页 |
| 5.3.2 完整的焊接工艺过程 | 第71-72页 |
| 5.4 本章小结 | 第72-73页 |
| 第6章 结论与展望 | 第73-75页 |
| 6.1 全文总结 | 第73-74页 |
| 6.2 研究展望 | 第74-75页 |
| 致谢 | 第75-76页 |
| 参考文献 | 第76-80页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 | 第80页 |