高功率激光焊接以其能量密度高、焊接熱影響區(qū)小,焊接質(zhì)量高等特點(diǎn),已在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。與此同時(shí),激光焊接也存在著橋連性差、適應(yīng)性差等缺點(diǎn),因此將激光與其他能場相互耦合進(jìn)行復(fù)合焊接的方法被陸續(xù)提出。復(fù)合焊接過程復(fù)雜,熔池行為劇烈,一般的實(shí)驗(yàn)手段難以直接獲得焊接過程中熔池及小孔內(nèi)部的溫度場、速度場以及壓力場等內(nèi)部信息,制約了對焊接機(jī)理的深入理解和焊接技術(shù)的進(jìn)一步推廣。本文通過數(shù)值模擬的手段對激光-電弧/磁場復(fù)合焊接熔池及小孔的內(nèi)部傳熱和流動過程做了分析。分析了激光、電弧熱源模型及其組合熱源模型的空間分布,考慮了焊接過程中蒸汽反沖作用力、浮力、表面張力、熱毛細(xì)力等對熔池及小孔運(yùn)動的影響,建立了激光-電弧、激光-磁場復(fù)合焊接綜合數(shù)學(xué)模型。并通過UDF(User Define Function),采用C編程將能量、體積力等源項(xiàng),邊界條件,材料的熱物性參數(shù)等添加FLUENT控制方程中,基于VOF(Volume of Fluid)方法對小孔及熔池的氣/液界面進(jìn)行了實(shí)時(shí)追蹤。研究了激光與電弧焊接的溫度場分布情況,以及偏置型激光-電弧復(fù)合焊接熔池的溫度場分布情況及特點(diǎn)。分析了激光-電弧復(fù)合焊接前期,...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題來源、目的及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)與問題分析
    1.4 本文的主要工作與結(jié)構(gòu)
2 激光‐電弧/磁場復(fù)合焊接數(shù)學(xué)模型
    2.1 引言
    2.2 激光-電弧/磁場復(fù)合焊接的控制方程
    2.3 激光-電弧/磁場復(fù)合焊接的熱源模型
    2.4 基于VOF的界面跟蹤方法概述
    2.5 數(shù)值求解方法與FLUENT二次開發(fā)
    2.6 本章小結(jié)
3 激光‐電弧復(fù)合焊接耦合仿真分析
    3.1 引言
    3.2 激光-電弧復(fù)合焊接數(shù)學(xué)模型
    3.3 激光-電弧復(fù)合焊接網(wǎng)格劃分與計(jì)算參數(shù)
    3.4 激光-電弧復(fù)合焊接小孔與熔池耦合仿真結(jié)果與分析
    3.5 本章小結(jié)
4 激光‐磁場復(fù)合焊接耦合仿真分析
    4.1 引言
    4.2 激光-磁場復(fù)合焊接數(shù)學(xué)模型
    4.3 網(wǎng)格劃分與計(jì)算參數(shù)
    4.4 激光-磁場復(fù)合焊接仿真結(jié)果與分析
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號：4027842