組合熱源模型下焊劑片約束電弧焊溫度場預(yù)測
發(fā)布時間:2021-07-21 06:01
通過反演法將高斯面熱源與柱型體熱源耦合構(gòu)建成組合熱源,再運用軟件ABAQUS對焊劑片約束電弧焊高強(qiáng)鋼T形接頭在此組合熱源作用下形成的溫度場進(jìn)行數(shù)值模擬.模擬過程中著重考慮了夾具與工件之間的接觸傳熱.通過將模擬結(jié)果與實驗結(jié)果對比,發(fā)現(xiàn)模擬與實驗所得焊縫形貌、以及各測試點焊接熱循環(huán)曲線基本吻合,從而驗證了有限元分析中使用該組合熱源模型預(yù)測焊劑片約束電弧焊溫度場的可行性和有效性.對T形接頭溫度場分布研究發(fā)現(xiàn),模擬的T形接頭的面板和芯板在厚度方向溫度分布均勻.對熱循環(huán)曲線的分析中發(fā)現(xiàn),夾具在工件冷卻階段的作用明顯,為此對焊接熱影響區(qū)范圍進(jìn)行數(shù)值預(yù)測,預(yù)測結(jié)果與實驗結(jié)果吻合.
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2020,46(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
焊接裝配示意圖
對工件在夾具散熱及無夾具空氣環(huán)境下自然散熱進(jìn)行有限元模擬,需要為夾具以及工件分別建模.BS960板尺寸為150mm×50mm×5mm,中心焊縫尺寸為150 mm×5 mm×5 mm,銅塊尺寸為150mm×25 mm×25 mm.夾具為兩塊尺寸為201mm×120mm×15mm的Q235鋼,通過切削加工,如圖2所示.網(wǎng)格單元采用DC3D8熱傳導(dǎo)單元,網(wǎng)格最小尺寸為1mm×1mm×1mm.其中使用夾具散熱和空氣自然散熱模型的網(wǎng)格總數(shù)分別為11 794、10 350個.2.2 熱源模型的構(gòu)建
其中;Q為組合熱源總熱量;U和I為焊接電壓及電流,電流取280A,電壓取25V;Q1及Q2分別為高斯熱源與柱形熱源;X1和X2分別為焊接熱源分配系數(shù),分別取0.55和0.45;η為焊接熱效率,取0.8.Q1及Q2所代表的高斯和柱形熱源的方程為
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SYSWELD的鋁鋼薄板CMT焊接溫度場數(shù)值模擬[J]. 冀晴,邢彥鋒,徐屾. 熱加工工藝. 2017(21)
[2]焊縫寬度對激光焊接Ⅰ-core全鋼三明治板強(qiáng)度的影響[J]. 蔣小霞,朱亮,喬及森,吳義雄,李鑄國,陳劍虹. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2014(06)
[3]激光焊接Ⅰ芯全鋼三明治板彎曲試驗[J]. 蔣小霞,雷偉方,陳劍虹,朱亮. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2014(01)
[4]焊劑帶約束電弧超窄間隙焊接的氣保護(hù)方法[J]. 鄭韶先,朱亮,張旭磊,陳劍虹. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2007(05)
[5]焊劑帶約束電弧超窄間隙焊接的實現(xiàn)[J]. 朱亮,張旭磊,鄭韶先,陳劍虹. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2007(03)
碩士論文
[1]固體界面接觸換熱系數(shù)的實驗研究[D]. 朱德才.大連理工大學(xué) 2007
本文編號:3294467
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2020,46(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
焊接裝配示意圖
對工件在夾具散熱及無夾具空氣環(huán)境下自然散熱進(jìn)行有限元模擬,需要為夾具以及工件分別建模.BS960板尺寸為150mm×50mm×5mm,中心焊縫尺寸為150 mm×5 mm×5 mm,銅塊尺寸為150mm×25 mm×25 mm.夾具為兩塊尺寸為201mm×120mm×15mm的Q235鋼,通過切削加工,如圖2所示.網(wǎng)格單元采用DC3D8熱傳導(dǎo)單元,網(wǎng)格最小尺寸為1mm×1mm×1mm.其中使用夾具散熱和空氣自然散熱模型的網(wǎng)格總數(shù)分別為11 794、10 350個.2.2 熱源模型的構(gòu)建
其中;Q為組合熱源總熱量;U和I為焊接電壓及電流,電流取280A,電壓取25V;Q1及Q2分別為高斯熱源與柱形熱源;X1和X2分別為焊接熱源分配系數(shù),分別取0.55和0.45;η為焊接熱效率,取0.8.Q1及Q2所代表的高斯和柱形熱源的方程為
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SYSWELD的鋁鋼薄板CMT焊接溫度場數(shù)值模擬[J]. 冀晴,邢彥鋒,徐屾. 熱加工工藝. 2017(21)
[2]焊縫寬度對激光焊接Ⅰ-core全鋼三明治板強(qiáng)度的影響[J]. 蔣小霞,朱亮,喬及森,吳義雄,李鑄國,陳劍虹. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2014(06)
[3]激光焊接Ⅰ芯全鋼三明治板彎曲試驗[J]. 蔣小霞,雷偉方,陳劍虹,朱亮. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2014(01)
[4]焊劑帶約束電弧超窄間隙焊接的氣保護(hù)方法[J]. 鄭韶先,朱亮,張旭磊,陳劍虹. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2007(05)
[5]焊劑帶約束電弧超窄間隙焊接的實現(xiàn)[J]. 朱亮,張旭磊,鄭韶先,陳劍虹. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2007(03)
碩士論文
[1]固體界面接觸換熱系數(shù)的實驗研究[D]. 朱德才.大連理工大學(xué) 2007
本文編號:3294467
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