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不锈钢三层板和非等厚板电阻点焊数值模拟

专 业: 材料加工工程
关键词: 不锈钢板 点焊过程 数值模拟
分类号: TG402
形 态: 共 64 页 约 41,920 个字 约 2.005 M内容
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内容摘要


该文建立了描述非等厚和三层等厚不锈钢板电阻点焊过程的轴对称有限元数值模型。

模型中分析了接触电阻变化及材料的热物性参数变化对数值模拟结果的影响,并确定了合理的边界条件,数值模拟计算结果与实测结果吻合良好。

文中分别对非等厚不锈钢板点焊软硬两种焊接工艺规范进行了热电过程分析,发现软硬规范加热特点决定了熔核生长过程差异,并最终决定了熔核的形状,研究表明采用硬规范;熔核的形状尺寸和熔核的偏移量优于软规范;对三层不锈钢板点焊热电过程分析,计算结果表明三层板点焊熔核初期是先形成包含中间板和上下工件/工件接触面的较小的熔核,随时间延长,熔核再沿轴向和径向逐渐长大;在此基础上对电阻点焊的应力场进行了分析计算,计算结果表明,点焊过程中,在电极压力和热膨胀的作用下,应力分布以及工件与工件间的接触面积发生变化,热膨胀引起的工件变形主要表现在轴向位移上,而且工件在点焊前期的变形沿轴向几乎是平移……

全文目录


文摘
英文文摘
提要
第一章 绪论
1.1课题的背景和意义
1.2点焊过程数值模拟的研究进展
1.2.1影响点焊的因素
1.2.2点焊数值模拟的发展进程
1.3点焊数值模拟存在的问题
1.4本文的主要研究内容
第二章 非等厚板及多层不锈钢板点焊数学模型建立
2.1有限元方法
2.2有限元模型的建立
2.2.1问题的描述
2.2.2有限元模型的简化
2.3基本方程
2.3.1热传导方程
2.3.2电传导方程
2.3.3热弹塑性应力应变关系
2.4边界条件的处理
2.5材料热物理性能处理
2.6接触电阻的计算
2.7有限元网格划分
2.7.1单元的划分和单元的形函数
2.7.2有限元网格划分
第三章 点焊熔核形成热电过程模拟
3.1温度场有限元方程
3.2非等厚两层板点焊熔核形成热电过程模拟
3.2.1熔核形成过程中的电势与电流密度分布
3.2.2软硬规范对非等厚两层板点焊熔核形成影响
3.2.3硬规范下焊接温度分布及热循环
3.3三层板电阻点焊熔核形成热电过程模拟
3.3.1熔核形成过程中的电势与电流密度分布
3.3.2熔核形成过程中的温度场分布
3.4试验验证
3.4.1试验验证方法
3.4.2验证结果
第四章 点焊过程应力场分析
4.1应力场有限元方程
4.1.1几何方程
4.1.2物理方程
4.1.3平衡方程和虚功方程
4.2热-电-力耦合问题
4.3点焊前期应力场分析
4.3.1预压作用
4.3.2点焊前期应力场分布变化过程
4.3.3点焊热膨胀变形
第五章 结论
参考文献

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中图分类: > TG402 > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 焊接、金属切割及金属粘接 > 焊接一般性问题 > 焊接传热过程

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