激光—電弧/磁場(chǎng)深熔復(fù)合焊接熔池?cái)?shù)值模擬
發(fā)布時(shí)間:2025-01-15 20:56
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(chǎng)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(guò)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(guò)程中熔池及小孔內(nèi)部的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)以及壓力場(chǎng)等內(nèi)部信息,制約了對(duì)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(guò)數(shù)值模擬的手段對(duì)激光-電弧/磁場(chǎng)復(fù)合焊接熔池及小孔的內(nèi)部傳熱和流動(dòng)過(guò)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(guò)程中蒸汽反沖作用力、浮力、表面張力、熱毛細(xì)力等對(duì)熔池及小孔運(yùn)動(dòng)的影響,建立了激光-電弧、激光-磁場(chǎng)復(fù)合焊接綜合數(shù)學(xué)模型。并通過(guò)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(duì)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(chǎng)分布情況,以及偏置型激光-電弧復(fù)合焊接熔池的溫度場(chǎng)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(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 課題來(lái)源、目的及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)與問(wèn)題分析
1.4 本文的主要工作與結(jié)構(gòu)
2 激光‐電弧/磁場(chǎng)復(fù)合焊接數(shù)學(xué)模型
2.1 引言
2.2 激光-電弧/磁場(chǎng)復(fù)合焊接的控制方程
2.3 激光-電弧/磁場(chǎng)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(kāi)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(chǎng)復(fù)合焊接耦合仿真分析
4.1 引言
4.2 激光-磁場(chǎng)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(chǎng)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(hào):4027842
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 課題來(lái)源、目的及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)與問(wèn)題分析
1.4 本文的主要工作與結(jié)構(gòu)
2 激光‐電弧/磁場(chǎng)復(fù)合焊接數(shù)學(xué)模型
2.1 引言
2.2 激光-電弧/磁場(chǎng)復(fù)合焊接的控制方程
2.3 激光-電弧/磁場(chǎng)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(kāi)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(chǎng)復(fù)合焊接耦合仿真分析
4.1 引言
4.2 激光-磁場(chǎng)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(chǎng)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(hào):4027842
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