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基于FLUENT横向窄间隙TIG焊数值模拟

专 业: 材料加工工程
关键词: 窄间隙焊接 TIG焊 焊接熔池 对称热源模型
分类号: TG402
形 态: 共 63 页 约 41,265 个字 约 1.974 M内容
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内容摘要


本文借助FLUENT软件对横向窄间隙焊两侧熔深不一致的现象进行了模拟分析。

由于模拟过程涉及到自由表面和热源不固定等问题,众多传统的热源模型不能满足课题的要求,所以本文在假设焊缝两侧热量输入等量的条件下建立了新的对称热源模型。

得到了同一热源不同时间以及不同热源同一时间的计算结果,对温度场和焊缝形貌进行了客观的描述,随后总结了横向窄间隙焊的特点和规律并分析了横向窄间隙焊两侧熔深不一致的现象的产生机理。

依据模拟分析的结果对相关物理参数条件作出了优化得到了优化的新流场和温度场,在此基础上对解决横向窄间隙焊两侧熔深不一致的现象提出了看法。

介绍了大型商业通用CFD软件——FLLIENT。

在焊接模拟领域,应用商业软件愈来愈成为一种趋势。

以前人们普遍使用了ANSYS、PHOENICS、MARC等软件,相比之下优秀的FLUEWT软件在焊接领域的应用鲜有报道。

详细分析了软件的原理、结构及特点,并且在熟悉的基础上针对焊接模拟的特殊性做了二次开发..……

全文目录


文摘
英文文摘
第1章 绪论
1.1引言
1.2研究背景
1.3窄间隙焊接的现状
1.4窄间隙焊遇到的问题
1.5问题的提出
1.6本课题研究的内容和意义
1.7本章小结
第2章 数值模拟技术与商业软件
2.1引言
2.2 TIG焊接温度场与熔池流场数值模拟的研究进展
2.3 CFD软件简介
2.4 FLUENT程序结构
2.5 FLUENT物理模型及算法
2.6本章小结
第3章 三维瞬态TIG焊熔池数值模拟
3.1引言
3.2几何模型的建立和网格划分
3.3焊接热源模型
3.4边界条件的处理
3.5材料热物理性能参数处理
3.6驱动力的添加
3.7 FLUENT的计算结果
3.7.1纯导热作用下的温度场
3.7.2浮力驱动力作用下的温度场和速度场
3.7.4正表面张力温度系数下的温度场和速度场
3.7.5电磁力作用下的温度场和速度场
3.8本章小结
第4章 横向窄间隙焊数值模拟
4.1引言
4.2横向窄间隙焊的数学模型
4.2.1横向窄间隙焊几何模型及网格的建立
4.2.2 VOF模型
4.2.3凝固熔化模型
4.2.4窄间隙焊热源模型
4.3求解器设置和边界条件
4.4计算模型在FLUENT软件中的实现
4.4.1与网格相关操作
4.4.2建立求解模型
4.4.3设置流体物性
4.4.4设置边界条件
4.4.5求解
4.5本章小结
第5章 横向窄间隙焊计算结果与分析
5.1引言
5.2同一热源不同时间的计算结果
5.3不同热源大小的计算结果
5.3.1 0.75倍热流密度
5.3.2 1.25倍热流密度
5.4各种变化条件下的熔深比较分析
5.5本章小结
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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