焊接结构学教材解读
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3.2.1 简单杆件的应力与变形
知识点:自由变形、外观变形、内部变形及其相互关系,弹性范围
内的应力应变关系(胡克定律)
3.2.2 不均匀温度场作用下的应力与变形
知识点:平截面假设及其适用范围、长板条中心加热条件下弹性阶
段和塑性阶段的应力平衡条件(截面内应力之和为零)、板边加热
时的应力平衡条件(截面内的合力及合力矩为零)、利用平衡条件
难点:集中热源作用点为数学上的奇异点,其温度值为无穷
大,解释集中热源的实用范围及其局限性。
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第二章 焊接热过程 内容解读
2.2 焊接温度场 2.2.3 高斯分布热源作用下的温度场 知识点:高斯热源分布函数、瞬时高斯热源作用下的温度场
(分布热源的空间积分、热源集中系数与时间常数的转换)、 移动高斯热源作用下的温度场(瞬时高斯热源按时间积分)、 带状热源(一维高斯分布热源) 2.2.4 快速移动大功率热源作用下的温度场 知识点:快速移动条件的界定(热源移动速度大于热量传播 速度,将高维问题将为低维问题进行求解)、温度场的数学 表达 2.2.5 热饱和与温度均匀化 知识点:热饱和的概念、温度均匀化的概念、均匀化时间的 计算方法(热沉的引入及叠加原理的应用)
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第二章 焊接热过程 内容解读
2.3 焊接热循环 2.3.1 焊接热循环及其主要参数
知识点:焊接热循环的定义、热循环主要参数(加热速度、 最高加热温度、相变温度以上停留时间、冷却速度t8/5)
2.3.2 焊接热循环参数的计算
知识点:最高加热温度计算、相变温度以上停留时间的计算、 瞬时冷却速度的计算
2.1.3 焊接热源
知识点:焊接过程中可能涉及到的热源类型、焊接热源ห้องสมุดไป่ตู้有 效热功率、构件几何尺寸的简化、焊接热源模型
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第二章 焊接热过程 内容解读
2.1 基本概念与基本原理 2.1.3 焊接热源
焊接热源的有效热功率
1. 热效率系数的定义 2. 有效热功率的数学表达
构件几何尺寸的简化
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第三章 焊接应力与变形 内容解读
3.1 内应力的产生 3.1.1 内应力及其产生原因
知识点:内应力的特点及分类、热应力及其产生 原因、相变应力
3.1.2 热应变与相变应变
知识点:热应变与相变应变的概念、“屈服强度 滞后”现象
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第三章 焊接应力与变形 内容解读
3.2 焊接应力与变形的形成过程
《焊接结构学》教材解读
教材特点及适用对象 教材内容构成 教材的重点及难点 对教学内容的把握及建议
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《焊接结构学》教材特点及适用对象
教材特点:
1. 力求理论联系实际,突出基本问题。 2. 注重思路和能力的培养。 3. 适当反映国内外的最新研究成果和发展趋势。 4. 增加了焊接热过程方面的相关知识。
1. 半无限体 2. 无限大板 3. 无限长杆
焊接热源模型
1. 集中热源模型(点、线、面热源模型) 2. 分布热源模型(高斯热源模型、双椭球热源模型)
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第二章 焊接热过程 内容解读
2.2 焊接温度场
2.2.1 瞬时固定热源作用下的温度场
知识点:基本假设、瞬时点热源作用于半无限体时的温度场、 瞬时线热源作用于无限大板时的温度场、表面散热情况的处
理、瞬时面热源作用于无限长杆时的温度场、叠加原理及其
应用条件(线性问题)
2.2.2 连续移动集中热源作用下的温度场
知识点:半无限体上的移动点热源作用下的温度场(固定坐 标系与移动坐标系的关系、准稳态温度场的概念)、无限大
板上移动线热源作用下的温度场(极限状态的概念及极限状
态方程)、无限长杆上移动面热源作用下的温度场
适用对象:
1. 焊接技术与工程专业本科生教学; 2. 材料成形及控制工程专业焊接方向的本科生教学; 3. 供从事焊接工作的工程技术人员参考。
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《焊接结构学》教材内容构成
第一章 绪论(方洪渊) 第二章 焊接热过程(方洪渊) 第三章 焊接应力与变形(方洪渊) 第四章 焊接接头(董俊慧) 第五章 焊接结构的脆性断裂(刘雪松) 第六章 焊接接头和结构的疲劳强度(刘雪松) 第七章 焊接结构类型及其力学特点(王文先) 第八章 焊接结构设计(王文先)
2.1 基本概念与基本原理 2.2 焊接温度场 2.3 焊接热循环 2.4 熔化区域的局部热作用
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第二章 焊接热过程 内容解读
2.1 基本概念与基本原理
2.1.1 电弧焊热过程概述
知识点:产热机构、散热机构、热量传递方式
2.1.2 热传播基本定律
知识点:傅立叶定律、牛顿定律、斯蒂芬-波尔兹曼定律、 导热微分方程及三类边界条件
求解(弹性和塑性阶段的)应力和应变
3.2.3 焊接引起的应力与变形
2.4.2 电极的加热与熔化
知识点:电阻热的作用(焊丝和焊条上的温度场计算)、电 弧加热焊丝、电极熔化速度
2.4.3 焊接熔池模型(知识拓展内容)
知识点:控制方程组反映能量守恒、动量守恒及流体的连续 和不可压缩性、体积力、边界条件的确定
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《焊接结构学》教材的重点及难点
第三章 焊接应力与变形 3.1 内应力的产生 3.2 焊接应力与变形的形成过程 3.3 焊接残余应力 3.4 焊接残余变形 3.5 焊接残余应力与变形的测量和调控
2.3.3 多层焊接时的热循环
知识点:长段多层焊的热循环特点及作用—后热处理、短段 多层焊的热循环特点及作用—预热焊接
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第二章 焊接热过程 内容解读
2.4 熔化区域的局部热作用 2.4.1 热平衡和热源密度
知识点:有效热功率的估算方法、热流密度的概念、相同线 能量条件下熔化情况的差异说明计算模型的局限性
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《焊接结构学》教材的知识点、重点及难点
第一章 绪论 本章知识点
1. 焊接结构的特点(六条优点及三条缺点) 2. 构件焊接性的概念(重点) 3. 影响构件焊接性的因素
教学目的
帮助学生建立构件焊接性的概念,阐明焊接问题 的复杂性,解决问题的可能性。
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《焊接结构学》教材的重点及难点
第二章 焊接热过程