检索结果-南通市图书馆

搅拌摩擦焊接过程中搅拌头转速对材料流动的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

金属学报 2005年第8期41卷 853-859页

作者：张洪武张昭陈金涛大连理工大学工程力学系工业装备与结构分析国家重点实验室大连116024

使用有限元方法模拟了不同搅拌头转速下,搅拌摩擦焊接过程中Al 6061-T6材料的三维流动,以及材料流动与搅拌头转速的关系,结果表明,在搅拌摩擦焊接过程中,后退侧的材料流动较前进侧更为剧烈,并且随着搅拌头转速的增加,材料流动也会得到... 详细信息

使用有限元方法模拟了不同搅拌头转速下,搅拌摩擦焊接过程中Al 6061-T6材料的三维流动,以及材料流动与搅拌头转速的关系,结果表明,在搅拌摩擦焊接过程中,后退侧的材料流动较前进侧更为剧烈,并且随着搅拌头转速的增加,材料流动也会得到不同程度增强.搅拌头前方的材料在搅拌头的推动作用下向上涌起,被旋推到搅拌头后方并向下运动,该过程的周而复始是促使搅拌摩擦焊接顺利完成的主要原因.等效塑性应变等值线的形状与材料热影响区、热力影响区以及搅拌区的边界形状具有较好的对应关系,随着搅拌头转速的增加,等效塑性应变随之增加.

关键词：搅拌摩擦焊接转速有限元分析材料流动等效塑性应变

Al/Mg 异种合金搅拌摩擦焊的材料流动可视化和数值模拟研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

稀有金属材料与工程 2020年第5期49卷 1483-1490页

作者：宋波翟洋洋左敦稳邓永芳兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学甘肃兰州730050 南京航空航天大学江苏南京210016 江西理工大学江西赣州341000

采用切片法研究了搅拌摩擦焊接(FSW)接头的材料流动。通过对接头的三维重建,实现了流动材料的可视化,讨论了接头材料的流动模式和缺陷产生的原因。基于计算流体力学(CFD)和多相流理论,建立了FSW过程中铝合金/镁合金材料流动的三维数学... 详细信息

采用切片法研究了搅拌摩擦焊接(FSW)接头的材料流动。通过对接头的三维重建,实现了流动材料的可视化,讨论了接头材料的流动模式和缺陷产生的原因。基于计算流体力学(CFD)和多相流理论,建立了FSW过程中铝合金/镁合金材料流动的三维数学模型。通过在数值模型中加入分布的示踪粒子,对不同连接参数下的材料流动模式进行分析和预测。结果表明:接头上部材料流动强烈,材料整体向前进侧迁移,接头中部前进侧镁合金向接头前部迁移,暂时形成的空腔由后退侧迁移来的铝合金填充。当不恰当的工艺参数使材料流动不充分时,未被完全填充的空腔会形成孔洞缺陷。接头材料整体主要以层流为主。在满足材料流动热输入需要时,接头材料的流动模式基本不发生改变,在高转速过热条件下,材料的迁移距离和混合模式会发生改变,2种材料围绕搅拌头以层流模式多次越过对接线并充分混合,同时在后退侧产生紊流现象。

关键词：异种搅拌摩擦焊 2024铝合金 AZ31镁合金材料流动数值模拟

搅拌摩擦焊接产热传热过程与材料流动的数值模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

金属学报 2018年第2期54卷 265-277页

作者：武传松宿浩石磊山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室济南250061

搅拌摩擦焊接过程中的产热、传热与塑性材料流动行为直接决定了焊接接头的组织演变及力学性能。对这些物理现象开展数值模拟研究,对于深入理解搅拌摩擦焊接过程的物理机制和优化焊接工艺具有重要意义。本文综述了搅拌摩擦焊接过程产热... 详细信息

搅拌摩擦焊接过程中的产热、传热与塑性材料流动行为直接决定了焊接接头的组织演变及力学性能。对这些物理现象开展数值模拟研究,对于深入理解搅拌摩擦焊接过程的物理机制和优化焊接工艺具有重要意义。本文综述了搅拌摩擦焊接过程产热、传热与材料流动数值模拟的国内外研究现状,指出了存在的主要问题。介绍了作者课题组近年来针对这些问题所开展的研究工作。根据搅拌头-工件界面上的受力特点,研发出了黏着系数和摩擦因数的测试-计算法,为提高数值模拟的精度奠定了基础。建立了针对复杂截面形状搅拌针的搅拌摩擦焊接过程数学模型,数值分析了3种典型搅拌头情况下焊接过程中的产热率、温度分布和塑性流动行为。建立了包含下压、停留、焊接及冷却4个阶段的搅拌摩擦焊接全过程的传热-流动耦合模型,模拟了焊接过程各阶段的产热、温度场和塑性材料流动的演变情况。在此基础上,对搅拌摩擦焊接过程数值模拟领域未来的发展趋势进行了展望,提出了下一步的研究重点。

关键词：搅拌摩擦焊接产热传热材料流动数值模拟

基于CEL方法搅拌摩擦焊材料流动及缺陷的模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国有色金属学报 2018年第2期28卷 294-299页

作者：朱智王敏张会杰张骁于涛吴振强中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室沈阳110016

基于欧拉-拉格朗日耦合(CEL)方法,建立一个新的搅拌摩擦焊多场耦合计算模型,模拟焊接过程中焊缝区材料的塑性流动与缺陷形成,并通过开展搅拌摩擦焊试验,分别从温度场、焊缝宏观形貌、焊缝截面塑性应变及焊接缺陷几方面对模拟结果的准确... 详细信息

基于欧拉-拉格朗日耦合(CEL)方法,建立一个新的搅拌摩擦焊多场耦合计算模型,模拟焊接过程中焊缝区材料的塑性流动与缺陷形成,并通过开展搅拌摩擦焊试验,分别从温度场、焊缝宏观形貌、焊缝截面塑性应变及焊接缺陷几方面对模拟结果的准确性进行验证。结果表明:模拟温度与实测数据吻合较好,最大误差为23.4℃;焊缝宏观形貌、焊缝截面塑性应变区的形状和尺寸均与实际焊缝吻合较好;模型能够较准确地预测焊缝内部孔洞缺陷的形成,且缺陷产生的位置与实际位置相吻合,缺陷尺寸的模拟值略大于其实测值。

关键词：搅拌摩擦焊材料流动焊接缺陷欧拉-拉格朗日耦合方法数值模拟

平底无铆连接的材料流动行为及接头失效机理研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

Journal of Central South University 2023年第12期30卷 3975-3990页

作者：张惠阳陈超 Light Alloy Research Institute Central South UniversityChangsha 410083China State Key Laboratory of Precision Manufacturing for Extreme Service Performance Central South UniversityChangsha 410083China School of Mechanical and Electrical Engineering Central South UniversityChangsha 410083China

平底无铆连接在轻量化结构中具有广阔应用前景。本研究旨在分析平底无铆连接过程中的材料流动行为和接头失效机理。在不同的成形载荷下,使用平底无铆连接工艺连接Al5052-H32铝合金板材。建立了平底无铆连接有限元模型,分析其材料流动规... 详细信息

平底无铆连接在轻量化结构中具有广阔应用前景。本研究旨在分析平底无铆连接过程中的材料流动行为和接头失效机理。在不同的成形载荷下,使用平底无铆连接工艺连接Al5052-H32铝合金板材。建立了平底无铆连接有限元模型,分析其材料流动规律。通过接头的金相观察以及硬度测试得到连接过程中材料的实际流动行为。采用扫描电子显微镜对材料力学性能测试后的失效接头断口进行观察,从而研究其失效机理。结果表明,在平底无铆连接过程中,材料流动最活跃的区域集中在冲头圆角处的上板区域。在剪切试验中,接头断裂的微观形貌表现为脆性-韧性混合断裂。在拉伸试验中,观察到接头断裂的微观形貌具有韧性断裂特征。

关键词：平底无铆连接无铆接头材料流动力学行为失效机制

45~#钢连续驱动摩擦焊过程中材料流动行为与飞边形成的3D数值模拟(英文)

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国有色金属学会会刊：英文版 2012年第S2期22卷 528-533页

作者：姬书得刘建光岳玉梅吕赞傅莉沈阳航空航天大学航空航天工程学部沈阳110136 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

基于3D热力耦合有限元模型对45#钢环形件连续驱动摩擦焊(CDFW)过程中的材料流动行为与飞边形成过程进行研究,重点分析7种不同的焊接工艺参数影响摩擦界面附近材料流动与飞边形态的规律,其中焊接工艺参数包括摩擦压力、摩擦时间与旋转速... 详细信息

基于3D热力耦合有限元模型对45#钢环形件连续驱动摩擦焊(CDFW)过程中的材料流动行为与飞边形成过程进行研究,重点分析7种不同的焊接工艺参数影响摩擦界面附近材料流动与飞边形态的规律,其中焊接工艺参数包括摩擦压力、摩擦时间与旋转速度。结果表明:更高的焊接温度峰值、更宽的高温区域以及更大的轴向压力有利于增加焊接过程中的材料流动速度。在CDFW过程中,摩擦界面边缘附近的材料向接头外流动并形成飞边,且飞边尺寸与弯曲程度随着摩擦时间的延长、以及旋转速度和摩擦压力的增加而增加。对于内径50mm、外径80mm的45#钢环形件,较合理的CDFW焊接工艺参数为:摩擦压力100MPa、摩擦时间4s以及旋转速度1600r/min.

关键词：连续驱动摩擦焊 45#钢温度场材料流动飞边有限元模拟焊接工艺参数

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

深轮辐齿坯多工位闭式模锻材料流动规律研究

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第9期52卷 35-41页

作者：夏琴香彭冲刘梅华肖刚锋 †徐尔灵华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640 广东韶铸精锻有限公司广东韶关512031 广东省韶铸集团有限公司广东韶关512031

探索闭式热模锻成形时材料的流动规律是控制充填不满等成形缺陷、获得高精度模锻件的理论基础。针对深轮辐齿坯件热模锻成形时易出现填充不满的问题,以某SCr420H深轮辐齿坯为研究对象,基于齿坯件结构分析,设计了“下料-加热-镦粗-预锻Ⅰ... 详细信息

探索闭式热模锻成形时材料的流动规律是控制充填不满等成形缺陷、获得高精度模锻件的理论基础。针对深轮辐齿坯件热模锻成形时易出现填充不满的问题,以某SCr420H深轮辐齿坯为研究对象,基于齿坯件结构分析,设计了“下料-加热-镦粗-预锻Ⅰ-预锻Ⅱ-终锻”的多工位闭式热模锻工艺方案;基于Deform软件,构建了深轮辐齿坯件多工位闭式热模锻全流程有限元模拟模型;采用试验验证了有限元模型的可靠性,并对多工位闭式热模锻成形过程中材料的流动规律进行了研究。结果表明:镦粗比为3.7时,可获得外形良好的圆饼形预制坯,镦粗时受上下表面摩擦效应的影响,材料径向流动不均匀,在坯件腰部出现鼓形;预锻Ⅰ工位成形出用于定位的底面内凹结构,同时减小了后续工位材料填充难度;预锻Ⅱ和终锻成形时的材料流动规律相似,成形前期材料集中流向轮缘部分、成形中期主要流向轮毂部分、末期流向圆角处;终锻成形时未出现材料填充不满的缺陷,在成形后期,少量金属材料从终锻上下模的导向间隙中流出,形成纵向飞边。通过生产试验,成形出填充良好的深轮辐齿坯件,模拟数值获得温度与实际生产数值最大误差不超过3.15%,纵向飞边高度小于0.5 mm,零件各尺寸偏差均小于0.2 mm,验证了所设计多工位闭式模锻工艺的合理性。

关键词：深轮辐齿坯多工位闭式热模锻材料流动成形工艺有限元模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

轴肩结构对搅拌摩擦焊过程中材料流动的影响

材料科学与工艺 2012年第3期20卷 99-102,108页

作者：张利国孟庆国姬书得栾国红柴鹏沈阳航空航天大学辽宁通用航空研究院沈阳110136 南通中集罐式储运设备制造有限公司江苏南通226001 北京航空制造工程研究所北京100024

考虑材料参数随温度的变化关系以及搅拌头的实际结构形式,利用ANSYS FLUENT软件对搅拌摩擦焊过程中材料的流动行为进行了数值分析,研究了轴肩结构分别为平面、内凹与同心圆时的材料流动规律.研究表明,当轴肩结构发生变化时,焊件表面及... 详细信息

考虑材料参数随温度的变化关系以及搅拌头的实际结构形式,利用ANSYS FLUENT软件对搅拌摩擦焊过程中材料的流动行为进行了数值分析,研究了轴肩结构分别为平面、内凹与同心圆时的材料流动规律.研究表明,当轴肩结构发生变化时,焊件表面及内部的材料流动趋势基本相同;靠近焊件表面的材料流动速度在轴肩结构为同心圆时最大,在轴肩结构为平面时最小.从避免搅拌摩擦焊根部缺陷的角度看,同心圆轴肩的搅拌头优于内凹轴肩,这一规律得到了试验证实.

关键词：搅拌摩擦焊轴肩结构材料流动数值分析

搅拌摩擦焊中材料流动行为数值模拟的研究进展

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机械工程学报 2015年第22期51卷 11-21页

作者：陈高强史清宇清华大学机械工程系北京100084 清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084

搅拌摩擦焊是一种革命性的焊接技术。相比于熔化焊,搅拌摩擦焊在铝合金、镁合金等材料的焊接方面具有明显的优势。而搅拌摩擦焊过程中材料在熔化温度以下经历剧烈的塑性流动,这与传统焊接过程有着明显不同,因此非常有必要对搅拌摩擦焊... 详细信息

搅拌摩擦焊是一种革命性的焊接技术。相比于熔化焊,搅拌摩擦焊在铝合金、镁合金等材料的焊接方面具有明显的优势。而搅拌摩擦焊过程中材料在熔化温度以下经历剧烈的塑性流动,这与传统焊接过程有着明显不同,因此非常有必要对搅拌摩擦焊过程中的材料流动行为进行研究。由于试验方法本身在空间与时间上的局限性,数值模拟成为研究搅拌摩擦焊过程中的材料流动行为的重要方法。分析搅拌摩擦焊过程中的物理过程,从数值方法、热源模型、边界摩擦模型、材料本构模型这四个方面介绍搅拌摩擦焊中材料流动行为的数值模拟的最新研究进展及相关应用。对当前搅拌摩擦焊材料流动模拟中存在的不足进行分析,提出未来研究中应关注的研究方向。

关键词：搅拌摩擦焊材料流动数值模拟