数值模拟对搅拌摩擦焊接工艺的研究

发布日期：2012-11-01    兰生客服中心    浏览：4360

　　通过数值模拟的方法来研究搅拌摩擦焊的焊接过程一直是国内外研究的热点。该领域主要分为对金属流动情况的模拟、对焊接时温度场的模拟以及对组织性能的模拟。基于流体力学理论建立二维搅拌摩擦焊模型，把焊接过程认为是层流、粘性、非牛顿流体绕过旋转的圆柱体搅拌头。二维模型预测了焊缝金属流动趋势，并且和试验结果吻合得很好，但是二维模型过于简单，并且有存在太多的假设。

　　所以有研究建立了三维的搅拌摩擦焊模型。该模型进行了许多假设，认为搅拌头是由一个光滑的圆柱体探针和一个平面轴肩组成，没有考虑垫板对模型的影响。模型中由于粘度耗散产生的搅拌头的力矩和能量与试验数据吻合良好， 但因搅拌头的简化， 模拟结果中得到的搅拌头压力与实际测量结果相差较大。

　　模拟方法分为两大类：一种是基于固体力学拉格朗日方程的物质描述;另一种是基于流体力学的欧拉方程的空间描述。前者适用于对固体材料的描述，后者适用于对流体材料的描述。

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