异种方形件摩擦焊接温度场二维有限差分研究

合集下载

二维电导率各向异性介质电磁感应效应的有限元算法

二维电导率各向异性介质电磁感应效应的有限元算法李予国摘要二维电性各向异性大地电磁场通过有限元方法计算获得。

模型由包含各向异性块的层状介质构造组成。

每个块或者层可能是由3×3的电导率张量限定。

正演问题可以归结为两个耦合的关于垂直-平行于场分量的x E 和x H 。

它们由有限元法数值地解出。

线性有限元的解系是用预条件共轭梯度法求取的。

之后，地表垂直-平行的场分量y E 和y H ，利用样条插值通过对x E 和x H 进行数值微分得到。

二维有限元算法通过对比二维有限差分的解证明是正确的。

三个类型的模型的大地电磁响应用来证明各向异性的影响：水平，垂直，倾斜各向异性。

第四个模型用来模拟在剪切和俯冲带各向异性的影响。

这些模型的响应模拟了电阻率曲线在长周期和具有明显的主对角线元素的张量主抗存在室的分离，正如以前观测到的。

1、简介近些年来，越来越多的关注投入到了对电性各向异性的电磁感应方面上的研究，尤其是为了试图完全理解对更长周期的大地电磁的观测数据。

加拿大地区的大地电磁测量显示了电性的各向异性在下地壳和上地幔（Kellett 等，1992；Mareschal 等1995）。

大的来自围绕德国深钻点（KTB ）各向异性大地电磁曲线解释为上地壳高度的电各向异性（Eisel 和 Haak 1999）。

Rasmussen (1988)使用一个深地壳层内的各向异性模型来解释瑞典南部的大地电磁横断面数据。

层状构造的各向异性效应首先被O’Brien 和Morrison (1967)研究。

Reddy 和 Rankin (1975)首先开始研究二维各向异性模型，他们只考虑水平各向异性的工作。

最近，Osella 和Martinelli (1993)计算了一些圆滑不规则边界有一定的主轴旋转角的大地电磁响应。

Schmucker (1994)提出一个计算不均匀薄的覆盖体在层状半空间的电磁感应效应，其中可以含有一个或者两个各向异性的电导层。

【毕业设计(论文)】二维热传导方程有限差分法的MATLAB实现

第1章前言1.1问题背景在史策教授的《一维热传导方程有限差分法的MATLAB实现》和曹刚教授的《一维偏微分方程的基本解》中，对偏微分方程的解得MATLAB实现问题进行过研究，但只停留在一维中，而实际中二维和三维的应用更加广泛。

诸如粒子扩散或神经细胞的动作电位。

也可以作为某些金融现象的模型，诸如布莱克-斯科尔斯模型与Ornstein-uhlenbeck过程。

热方程及其非线性的推广形式也被应用与影响分析。

在科学和技术发展过程中，科学的理论和科学的实验一直是两种重要的科学方法和手段。

虽然这两种科学方法都有十分重要的作用，但是一些研究对象往往由于他们的特性（例如太大或太小，太快或太慢）不能精确的用理论描述或用实验手段来实现。

自从计算机出现和发展以来，模拟那些不容易观察到的现象，得到实际应用所需要的数值结果，解释各种现象的规律和基本性质。

科学计算在各门自然科学和技术科学与工程科学中其越来越大的作用，在很多重要领域中成为不可缺少的重要工具。

而科学与工程计算中最重要的内容就是求解科学研究和工程技术中出现的各种各样的偏微分方程或方程组。

解偏微分方程已经成为科学与工程计算的核心内容，包括一些大型的计算和很多已经成为常规的计算。

为什么它在当代能发挥这样大的作用呢？第一是计算机本身有了很大的发展；第二是数值求解方程的计算法有了很大的发展，这两者对人们计算能力的发展都是十分重要的。

1.2问题现状近三十年来，解偏微分方程的理论和方法有了很大的发展，而且在各个学科技术的领域中应用也愈来愈广泛，在我国，偏微分方程数值解法作为一门课程，不但在计算数学专业，而且也在其他理工科专业的研究生的大学生中开设。

同时，求解热传导方程的数值算法也取得巨大进展，特别是有限差分法方面，此算法的特点是在内边界处设计不同于整体的格式，将全局的隐式计算化为局部的分段隐式计算。

而且精度上更好。

目前，在欧美各国MATLAB的使用十分普及。

在大学的数学、工程和科学系科，MATLAB苏佳园：二维热传导方程有限差分法的MATLAB实现被用作许多课程的辅助教学手段，MATLAB也成为大学生们必不可少的计算工具，甚至是一项必须掌握的基本技能。

(2021年整理)焊接冶金学(基本原理)

（完整）焊接冶金学(基本原理)编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（（完整）焊接冶金学(基本原理)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为（完整）焊接冶金学(基本原理)的全部内容。

绪论一、焊接过程的物理本质1。

焊接：被焊工件的材质（同种或异种)，通过加热或加压或二者并用,并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子问的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接.物理本质:1）宏观:焊接接头破坏需要外加能量和焊接的的不可拆卸性（永久性）2）微观：焊接是在焊件之间实现原子间结合.2.怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？从理论来讲，就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时，就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程，从而形成金属键，达到焊接的目的.然而，这只是理论上的条件，事实上即使是经过精细加工的表面,在微观上也会存在凹凸不平之处,更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层。

这样，就会阻碍金属表面的紧密接触。

为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素，在焊接工艺上采取以下两种措施：1)对被焊接的材质施加压力目的是破坏接触表面的氧化膜,使结合处增加有效的接触面积，从而达到紧密接触。

2)对被焊材料加热（局部或整体）对金属来讲,使结合处达到塑性或熔化状态，此时接触面的氧化膜迅速破坏,降低金属变形的阻力，加热也会增加原于的振动能，促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。

二、焊接热源的种类及其特征1) 电弧热：利用气体介质放电过程所产生的热能作为焊接热源。

2) 化学热：利用可燃和助燃气体或铝、镁热剂进行化学反应时所产生的热能作为热源。

焊接过程中的温度场分布研究

焊接过程中的温度场分布研究引言焊接是一种常用的金属加工方式，在工业生产中起着重要的作用。

焊接过程中的温度场分布研究对于有效控制焊接质量、降低焊接应力和变形具有重要意义。

本文将探讨焊接过程中的温度场分布研究现状以及影响温度场分布的因素，并介绍了一些常见的温度场分布研究方法和数值模拟技术。

研究现状焊接过程中的温度场分布研究是焊接工艺学领域的重要研究内容之一。

在过去的几十年里，许多学者进行了深入的研究，并取得了一系列重要的成果。

他们通过实验、数值模拟和理论分析等方法，研究了焊接过程中的温度场分布特征及其对焊接质量的影响。

影响因素焊接过程中的温度场分布受到许多因素的影响，包括焊接材料、焊接工艺参数、焊接热源等。

这些因素的变化会导致温度场分布的不同，从而对焊接结果产生重要影响。

下面将对几个主要影响因素进行简要介绍：焊接材料焊接材料的热导率和热膨胀系数等物理特性会影响温度场分布。

不同材料具有不同的热传导和热膨胀性能，因此焊接过程中的温度分布也会有所差异。

焊接工艺参数焊接工艺参数，如焊接电流、焊接速度和预热温度等，对焊接过程中的温度场分布具有重要影响。

这些参数的调整会改变焊接热输入和焊接速度，从而影响温度场的形成和演化。

焊接热源焊接热源是焊接过程中产生热量的来源，其类型和特性会对温度场分布产生重要影响。

常见的焊接热源有电弧、激光和电阻等，它们的热输入方式和能量密度不同，会导致不同的温度场分布。

研究方法为了研究焊接过程中的温度场分布，学者们采用了多种研究方法。

实验方法实验方法是最直接、最常用的研究方法之一。

通过在实际焊接过程中测量温度分布，可以获得真实、准确的温度场数据。

常用的实验方法包括热电偶测温、红外热像仪和红外线测温等。

数值模拟方法数值模拟方法是一种有效的研究手段，能够模拟和预测焊接过程中的温度场分布。

利用计算机软件和数值算法，可以对焊接过程进行数字仿真，并得到温度场的分布情况。

常用的数值模拟方法有有限元法和有限差分法等。

二维导热物体温度场的数值模拟

金属凝固过程计算机模拟题目：二维导热物体温度场的数值模拟Solidworks十字接头的传热分析作者：张杰学号：S2*******学院：北京有色金属研究总院专业：材料科学与工程成绩：2015 年12 月二维导热物体温度场的数值模拟图1 二维均质物体的网格划分用有限差分法模拟二维导热物体的温度场，首先将二维物体划分为如图1所示的网格，x ∆与y ∆可以是不变的常量,即等步长,也可以是变量(即在区域内的不同处是不同的),即变步长｡如果区域内各点处的温度梯度相差很大,则在温度变化剧烈处,网格布得密些,在温度变化不剧烈处,网格布得疏些｡至于网格多少,步长取多少为宜,要根据计算精度与计算工作量等因素而定｡在有限的区域内,将二维不稳定导热方程式应用于节点,)i j （可写成: ,2222 ,i jPPp i j T T T C x y ρλτ⎛⎫∂∂∂=+ ⎪∂∂∂⎝⎭,1 , ,()i jP P Pi j i jT T T οτττ+-∂⎛⎫=+∆ ⎪∂∆⎝⎭ (), 1 , , 1 ,222()i j P P P Pi j i j i j T T T T x x x ο+--+∂⎛⎫=+∆ ⎪∂⎝⎭∆ () , ,1 , ,1222()i jPP P Pi j i j i j T T T T y y y ο+--+⎛⎫∂=+∆ ⎪∂∆⎝⎭τ∆、x ∆、y ∆ 当τ∆、x ∆、y ∆较小时，忽略()οτ∆、2()x ο∆、2()y ο∆项。

当x y ∆=∆时，即x 、y 方向网格划分步长相等｡最后得到节点,)i j （的差分方程: ()1 , ,0 1 , 1 , ,1 ,1 ,4P P P P P P Pi j i j i j i j i j i j i j T T F T T T T T ++-+-=++++-式中:()02p F C x λτρ∆=∆｡假设边界为对流和辐射边界，对流用以下公式计算：()(),1 , ,0 1 , ,1 ,1 ,24Pc f i j P P P P P P i j i j i j i j i j i j p a T T T T F T T T T C xτρ+-+-∆-=+++-+∆MATLAB 编程模拟clc; clear;format long %% 参数输入moni_canshu=xlsread('模拟参数输入.xlsx',1,'B2:B11'); %读取excel 中的模拟参数 s=moni_canshu(1); %几何尺寸,m t0=moni_canshu(2); %初始温度，℃tf=moni_canshu(3); %辐射（空气）边界，℃ rou=moni_canshu(4); %密度,kg/m3lamda=moni_canshu(5); %导热系数,w/(m ℃) Cp=moni_canshu(6); %比热,J/(kg ℃)n=moni_canshu(7); %工件节点数,个<1000 dt=60*moni_canshu(8); %时间步长，min to s m=moni_canshu(9); %时间步数,个<100 dx=s/(n-1);%计算dxf0=lamda*dt/(rou*Cp*dx*dx);%计算f0 %% 初始参数矩阵，初始温度 for iii=1:n for jjj=1:nTold(iii,jjj)=t0; end endTold(1,:)=tf; Told(n,:)=tf; Told(:,1)=tf;Told(:,n)=tf;%% 写文件表头xlswrite('data.xlsx',{['坐标位置']},'sheet1','A1');asc=97;for ii=1:nbiaotou1={['第' num2str(ii) '点']};asc=asc+1;xlswrite('data.xlsx',biaotou1,'sheet1',[char(asc) '1']);xlswrite('data.xlsx',biaotou1,'sheet1',['A' num2str(ii+1)]);end%% 模拟运算for jj=1:2copyfile('data.xlsx','data1.xlsx')Tnew(1,1:n)=tf;Tnew(n,1:n)=tf;Tnew(1:n,1)=tf;Tnew(1:n,n)=tf;for i=2:n-1for j=2:n-1Tnew(i,j)=Told(i,j)+f0*(Told(i-1,j)-4*Told(i,j)+Told(i+1,j)+Told(i,j-1)+Told(i,j+1)); endendTold=Tnew;pcolor(Told);%绘图shading interpcolormap(jet)pause(0.1)saveas(gcf,['第' num2str(jj*0.1) 's温度图像.jpg']);xlswrite('data1.xlsx',Told,'sheet1','B2');copyfile('data1.xlsx',['第' num2str(jj*0.1) 's数据.xlsx'])delete('data1.xlsx');end图3 模拟物体的温度分布图2 模拟物体的温度等高线图和温度梯度分布图。

焊接技术2011年(1～12期)总目次

中国工程建设焊接协会２１００年度常务理事及各分支机构秘书长工作会议纪要 … … … … … … … … … … … … … … … … … … （－）１１第十届全国工程建设系统职业技能竞赛隆重举行 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … （－）４１
电子封装用低银含量无铅钎料的研究和应用进展 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 尹立孟，位非晶合金焊接技术进展 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …… 苏松，李望云（－）２１
电极触头钎焊连接研究进展 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … …… 秦优琼（— ）９１等离子弧焊接技术及其应用展望 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 朱晨。张伟，王志平，等（Ｏ３１一）
轨道车辆焊接制造工艺现状及发展趋势 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 段珍珍，张雪红，谷晓鹏（１１１－）
电弧焊的熔滴过渡现象综述 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 尹士科，王勇，喻

《焊接传热学》课程教学改革初探

上海工程技术大学教育研究3/2016*基金项目：上海工程技术大学课程建设项目（项目编号：k201605001）《焊接传热学》课程教学改革初探*张培磊（上海工程技术大学材料工程学院，上海201620）摘要结合焊接传热学的教学内容，介绍了课程教学理论与教学方法的改革，这些改革有利于提高学生学习的兴趣和主动性等，促进学生分析问题和解决问题能力的培养。

关键词焊接传热学；理论教学；教学质量《焊接传热学》课程是焊接专业大学本科生的专业选修课程，也适用于工科其他专业作为选修课程。

《焊接传热学》课程的内容为焊接热理论的基础内容，其中主要包括焊接热过程、焊接热过程的解析法计算、焊接热过程的有限差分计算、焊接热过程的有限单元法等［1］。

近年来，焊接传热学得到了蓬勃发展，特别在温度场计算、有限单元法算法、模拟软件开发等方向上取得了重要进展。

国内外众多高校如日本大阪大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学的焊接专业均开设了《焊接传热学》这门课，并出版了相应的一批优秀教材。

根据焊接专业本科生的教学要求，学生在毕业时应掌握焊接专业基础理论和专业知识，具备设计和实施焊接工程专业实验的能力，并能够对实验结果进行分析；在参与焊接工程设计、产品开发过程中，具备影响因素分析、评估和选择完成工程任务所需的技术、工艺和方法，确定解决方案的能力；了解与焊接专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法津、法规，能正确认识工程对于客观世界和社会的影响；具有系统的焊接工程专业实践学习经历，对焊接工程新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力；了解焊接专业的前沿发展现状和趋势。

焊接热过程是决定焊接质量和焊接生产率的关键因素，也是焊接工艺的科学基础，焊接传热对焊接接头形成过程中冶金过程、固态相变、组织性能和应力变形等均有重要影响［2］。

焊接传热学，就是研究焊接过程中热量传递到被焊金属过程中热的传播和分布的基本规律，电弧焊热量分布如图1所示。

用有限差分法和Matlab计算二维热加工温度场分析最新版本

用有限差分法和Matlab 计算二维热加工温度场分析Eg1 薄板焊接过程温度场分析。

取焊件的一半为模型进行离散化，起始点为o 点，以后以v 速度沿x 轴运动。

根据题意为二维不稳态导热，二维不稳态导热方程为：k QyT x T T 12222-+∂∂+∂∂=∂∂ταyx 左边界下边界图二维焊接离散化题目可化为以下微分方程组：(以y 轴正方向为上，x 轴正方向为右)0(,,0)0,(),(),(),e eeT C k Q T x y T Tk x Tk T T x T k T T y T k T T xρτβββ∂⎧=∆+⎪∂⎪=⎪⎪∂=⎪∂⎪⎪∂⎨=-⎪∂⎪∂⎪=-⎪∂⎪∂⎪=-⎪∂⎩左边界（y 轴）右边界下边界(x 轴)上边界需要的参数（均已cm,cal,g 为单位，所以不必换算）：用PDE Tool解题步骤如下： 0.>> pdetool 1．区域设置单击工具，在窗口拉出一个矩形，双击矩形区域，在Object Dialog 对话框输入Left为0，Bottom 为0，Width 为2,Height 为2。

与默认的坐标相比，图形小的看不见，所以要调整坐标显示比例。

方法：选择Options->Axes Limits,把X ，Y 轴的自动选项打开。

设置Options->Application 为Heat Transfer （设置程序应用热传输模型） 2．设置边界条件单击，使边界变红色，然后分别双击每段边界，打开Boundary Conditions对话框，设置边界条件（根据边界条件）。

所有的边界都为Neumann 条件。

输入值见下表：3．设置方程类型单击，打开PDE Specification 对话框，设置方程类型为Parabolic （抛物型）， C （比热）为0.16，a （导热系数）为0.1，d(密度）为7.82，f （热源）为4000*exp(-3*(x.^2+(y-0.4*t).^2)/0.49)。

焊接温度场_应力场和应变场相似准则的推导及验证

本文采用M SC 公司的M A RC 软件, 按照相似条件确定的参数进行平板表面堆焊 3 维有限元模拟。实物模型简图见图 1。
材料热物性参数采用实际 Κ、c 随温度变化的数值, 其中包括了相变对其值的影响。分别见图 3 和图 4。
图 3 热导率随温度变化曲线
图 1 平板表面堆焊数值模拟原形及验证点位置示意图
C q = C l, C v = 1 C l, C Α = 1 C 1, C t = (C l) 2
所以焊接条件下的相似准则为
qm q = lm l = ∆ vm v = 1 ∆
(1) Αm Α= 1 ∆ tm t = ∆2 式中, 下标 m 为模拟件的参数; ∆ 为模拟件与实物几何尺寸的比例。
2. 2 高斯热源的相似条件在数值模拟中, 作为热源边界条件, 需要有热
(2)
2. 3 方程分析法推导焊接应力场应变场
根据能量守恒, 描述焊接过程的方程[1] 为
cΘT + q3i, j = Q Μ-
E 1-
ΑT2ΜΕeij
+
ΝΡd ij ΕΜp ij
(3)
式中, T 为温度对时间的变化率; cΘT 为单位时间的储热;
q3i, j 为通过表面单位时间内传递的热; Q Μ为单位时间消耗
收稿日期: 1999—11—16
量之间基本量纲因次是和谐的得出相似准则。焊接过程中的温度场分布 T 与输入热流量 q、焊接速度 v、工件尺寸 l、比热容 c、密度 Θ、导热系数 Κ、表面散热系数 Α、及时间 t 有关。以长度 (L )、力 (P )、时间 ( t)、热量 (C ) 、温度 (T ) 作为基本量, 将密度 Θ改为重度 Χ。与焊接温度场有关的各量用基本量的因次表示如下: T [ T 1 ], q [ t- 1C 1 ], v [L 1 t- 1 ], l [L 1 ], c [ P - 1C 1T 1 ], Χ[L - 3P 1 ], Κ[L - 1 t- 1C 1T - 1 ], Α[L - 2 t- 1C 1T - 1 ], t[ t1 ]

摩擦焊接技术基础知识PPT课件

管、棒－板、管－板等
18
2. 表面准备
端面平整垂直度满足要求（不垂直度小于直径的10%）厚氧化层、镀铬层等去除粗糙度和清洁度要求不严格
19
3. 工艺参数选用
转速与摩擦压力：直接影响扭矩、加热功率、温度
场、摩低碳、低合金钢摩擦压力41~83MPa
4
摩擦焊过程
5
摩擦焊特点
固态焊接，避免熔化和凝固产生的缺陷适合于异种材料的焊接生产效率高（十几秒）易于实现机械化和自动化工作环境好但是焊件形状和截面尺寸受限，一次性
投资大。
6
连续驱动摩擦焊
(恒速)
7
惯性摩擦焊
(变速)
8
搅拌摩擦焊
9
搅拌摩擦焊
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
27
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
10
已用于铝合金薄壁压力容器的焊接
11
特种连接方法－special joining technology
线性摩擦焊
可用于方形、圆形、多边形截面或不规则构件的焊接
12
特种连接方法－special joining technology
嵌入摩擦焊
用于电力、真空和低温应用行业中铝－铜、铝－钢等接头
讲师：XXXXXX

二维稳态温度场导热问题的有限差分解法与有限元软件模拟实验报告(一)

二维稳态温度场导热问题的有限差分解法与有限元软件
模拟实验报告(一)
报告：二维稳态温度场导热问题的有限差分解法与有限元软件模拟实验
1. 引言
•简要介绍二维稳态温度场导热问题的研究背景和重要性。

2. 有限差分解法
有限差分方法概述
•解释有限差分方法在求解偏微分方程中的应用。

•概述有限差分方法的基本原理。

二维稳态温度场导热问题的离散化
•解释如何将二维稳态温度场导热问题转化为离散的差分方程。

•详细介绍离散化过程中的边界条件和初始条件。

有限差分解法的求解步骤
•展示有限差分解法的求解步骤和算法。

•讨论如何选择适当的网格大小和离散化步长。

3. 有限元软件模拟实验
有限元方法简介
•简要介绍有限元方法在工程领域中的应用。

•强调有限元方法在复杂问题求解中的优势。

二维稳态温度场导热问题的有限元建模
•解释如何将二维稳态温度场导热问题建立为有限元模型。

•详细介绍有限元建模中的网格划分和单元选择。

有限元软件的模拟实验
•描述使用有限元软件进行模拟实验的步骤。

•强调实验结果的分析和解释。

4. 结论
•总结有限差分解法和有限元软件模拟实验在二维稳态温度场导热问题中的应用。

•探讨两种方法的优缺点和适用场景。

5. 参考文献
•列出本报告所参考的相关文献。

以上是对于”二维稳态温度场导热问题的有限差分解法与有限元
软件模拟实验”的报告安排，其中涵盖了有限差分解法及其求解步骤，有限元软件模拟实验的设计和分析，以及对两种方法的总结和讨论。

摩擦焊接技术基础知识

焊接过程的智能化
新热源的不断开发（L＋PA）

焊接设备的不断更新（逆变电源）
特种连接方法的选择

考虑因素：母材性能（热物理性能）产品结构类型（尺寸、简复）工件厚度（厚薄）焊接位置（平、立、仰、全）生产条件（成本、设备、人员）

水下焊接：近海油田，水下建筑，水下管道越来越多，水下焊接已经有迫切需要，现在焊接技术，已经能够解决一部分水下焊接的问题，水下焊接一般还是采用弧焊的办法，分为两种，干法和湿法。所谓湿法，就是潜水员下去，拿了焊条在水下进行焊接，靠电弧产生的热量，能够排出一部分水，产生气体，形成一个空泡，然后在空泡里面进行焊接，但是这样的深度，一般在几十米深度。还有一种是干法的水下焊接，就是有一个装置容器，潜下去以后把水排开，然后进行焊接。现在西方国家已经能够焊到三百米水深，我们国家能够达到二百米左右。
摩擦焊接技术 Friction Technology
目的及要求

原理、特点、应用场合
焊接方法
产品要求焊接设备工艺参数
固相焊
摩擦焊
效率高、质量好
适于机械化
航空航天、仪表、电子
摩擦焊
Friction welding
外力下，利用工件接触面之间的相对摩擦和塑性流动所产生的热量，使接触面金属产生宏观塑性变形，相互扩散和动态
焊
搅拌摩擦焊
已用于铝合金薄壁压力容器的焊接
特种连接方法－special joining technology
线性摩擦焊
可用于方形、圆形、多边形截面或不规则构件的焊接
特种连接方法－special joining technology

焊接温度场与应力场的数值分析

本文由Jericho1989贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。

建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。

哈尔滨工程大学硕士学位论文焊接温度场与应力场的数值分析姓名：夏培秀申请学位级别：硕士专业：固体力学指导教师：何蕴增 20050201摘要本文用有限元方法研究了温度场和热应力的分布规律。

模拟对象一是开有圆孔的无限大薄板，另一个是两张对接焊的钢板。

文中对开有圆孔的无限大薄板的研究，一是假设材料的机械性能不随温度变化的情况下，计算出了开有圆孔的无限大薄板的稳恒温度场和弹性热应力的解析解。

二是用有限元法对该薄板进行了两种情况下的计算，一种情况是假设材料的机械性能不随温度变化，另一种情况是材料的机械性能随温度变化。

最后将计算结果进行了对比，证明了有限元解的正确性，同时说明了材料的机械性能随温度变化对板中的径向热应力的影响很大。

本文在对两张钢板对接焊的焊接应力的研究中，首先建立了一种计算简化模型；其次用有限元法对钢板的焊接应力进行了计算，计算结果与文献相吻合，钢板在靠近焊缝的区域内出现了拉应力。

并从理论上分析了该结果的合理性。

焊接应力的存在，会直接影响到结构的承载能力，为了保证焊接结构的安全可靠，准确的推断焊接过程中的力学行为和焊接应力是十分重要的课题。

因此本文的研究成果对科学研究和工程设计都具有重要意义。

关键词：热传导；热应力；热应变；有限元法；对接焊钢板ＡＢＳＴＲＡＣＴＩｎｐｒｅｓｅｎｔｐａｐｅｒ，ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄａｎｄｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｍａｌｓｔｒｅｓｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ，ＳＯｔｈａｔｔｗｏｔｙｐｅｓｏｆｍｏｄｅｌｓｗｏｕｌｄｂｅｓｉｍｕｌａｔｅｄ．Ｆｉｒｓｔｍｏｄｅｌ，ａｎｉｎｆｉｎｉｔｅｓｈｅｅｔｗｉｔｈａｃｉｒｃｕｌａｒｏｐｅｎｉｎｇ；ｓｅｃｏｎｄｏｎｅ，ｔｗｏｂｕｔｔ—ｗｅｌｄｅｄｓｔｅｅｌｂｏａｒｄｓ．Ｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｆｏｒｍｅｒｍｏｄｅｌ，ｔｈｅａｎａｌｙｔｉｃａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｓｏｆｓｔｅａｄｙｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄａｎｄｅｌａｓｔｉｃｔｈｅｒｍａｌｓｔｒｅｓｓｗｅｒｅｇｉｖｅｎｗｉｔｈｔｈｅａｓｓｕｍｐｔｉｏｎｔｈａｔｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｄｏｎｌｔｃｈａｎｇｅｗｉｔｈｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．ＡｌｓｏＦＥＭｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｗｏｃａｓｅｓ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｉｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｃａｓｅｄｏｎ。

基于有限差分法的大线能量焊接热模拟试件的温度分布

收稿日期:2019-01-21 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51874116) 作者简介：李矗东(1990$)，男，硕士，研究方向为矿业投资
管理.
宽度。Yadaiah和Bag*5〕研究了焊接过程的热源问题，利用有限元法建立了（弧焊的热源模型，并了热
递过程中的温度分布情况。然，焊接热模拟技术改善焊接工艺的研究手段，文将从温度的角，分析大线能量焊接热模拟试件的温度分布，为焊接工艺提供一定的理论基础。
2020年第49卷第1期 Vol. 49 No.1 2020
aam"
INDUSTRIAL HEATING
・1・
DOI： 10. 3969/j. issn. 1002-1639.2020. 01.001
基于有限差分法的大线能量焊接热模拟试件的温度分布
!矗#1,2，魏强打！玉中1,黄宏虎1
(1•新兴铸管股份有限公司，北京100026 ；2.北京科技大学东凌经济管理学院，北京100083)
对方程
，了
温以及保温过程中的传热规律。
关键词:大线能量焊接;焊接热模拟;有限元分析;有限差分法
中图分类号:TG457. 1 文献标志码:A 文章编号：1002-1639(2020)01-0001-04
Temperature Distribution of Thermal Simulation Specimens for High Heat Input Welding based on Finite Difference Method
! 成 6 mm x80 mm试样，在Gleeble3500试验机上进行
-2・
亠塞如熱
INDUSTRIAL HEATING
2020年第49卷第1期 Vol. 49 No.l 2020

第一章焊接热过程分析全文编辑修改

1—20 5—100 1—15 5—250 0.5-10 1—5 1—10
焊接速度单位长度热功率热效率
v[mm/s]
qw[kJ/mm]
h
＜5
＜3.5
0.65—0.90
＜15
＜2
0.65—0.90
＜15
＜1
0.20—0.50
＜25
＜10
0.65—0.95
＜150 ＜10
0.95—0.97
＜150 ＜0.05
10-4
104 — 105
CO2气体保护焊
3200K 6000K 8000K 6400K 2000K
等离子电子束
激光
10-5
1.5×105 18000—24000
10-7
——
10-8
107 — 109
——
第一节基本概念和基本原理--焊接热源
2、焊接热源的有效热功率（热效率）
焊接热源对焊接温度场（热场、流场）的影响主要表现在热输入参数上：热输入瞬时热源：采用热量Q[J]
第一节基本概念和基本原理--焊接热源
1、焊接热源的类型及特征
（3）电阻焊热源
包括电阻点焊（如凸焊，缝焊、点焊等）、电阻对焊（压力对焊、闪光对焊）及电渣焊。
电阻点焊和电阻对焊时，最初起主要作用的是被焊构件间（和与电极表面间）接触区域的接触电阻，导致表面加热，表面局部熔化后，接触电阻减弱甚至消失，（闪光对焊时，由于工件反复分离，使接触电阻得以保持），此后，起主要产热作用的是取决于电流密度的体积加热。在通过传导或感应传递能量的高频电阻焊时，由于集肤效应和传输电阻，首先使极薄的表面层被加热；电渣焊时，熔融而导电的渣池被电阻热加热，并熔化母材和连续给进的焊丝。

摩擦焊接头温度场二维轴对称瞬态数值模拟

摩擦焊接头温度场二维轴对称瞬态数值模拟
李晓泉;于治水;周方明;段立宇
【期刊名称】《焊接学报》
【年(卷),期】1999(20)2
【摘要】采用交替方向隐式差分法对３５号钢管摩擦焊接头二维轴对称瞬态温度场进行了数值模拟，利用热电偶测温技术对摩擦焊接头易测准部位的焊接热循环进行了计算机实时自动检测。

结果表明，所建立的数学模型及计算结果是合理的并有助于制订合理的焊接工艺规范。

【总页数】6页(P139-144)
【关键词】摩擦焊;温度场;有限差分;数值模拟;焊接接头
【作者】李晓泉;于治水;周方明;段立宇
【作者单位】镇江华东船舶工业学院;西安西北工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】TG453.9;TG402
【相关文献】
1.注入井井筒二维瞬态温度场的数值模拟 [J], 李世贵;李晓平;刘竟成;李倩;杨磊
2.摩擦液柱成形初始阶段的二维轴对称数值模拟 [J], 陈家庆;焦向东;邱宗义;张宝生;周灿丰;陈忠海
3.搅拌摩擦焊瞬态温度场的数值模型 [J], 刘其鹏;王忠旭;杨鑫华;高月华
4.强激光辐照下生物组织二维瞬态温度场分布数值模拟 [J], 单宁;战仁军;夏烈祥
5.摩擦提升滑动时衬垫瞬态温度场数值模拟 [J], 彭玉兴;朱真才;陈国安
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。