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JMatPro——焊接数值模拟及关键工艺参数分析
原文作者: 发布时间: 2020-07-07 15:55:06 新闻来源:
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一、熔化焊数值模拟

An Improved Method of Capturing the Surface Boundary of a Ti-6Al-4V Fusion Weld Bead for Finite Element Modeling by R.P. TURNER, M. VILLA, Y. SOVANI, et al. from University of Birmingham

  SYSWELD是完全实现了机械、热传导和 金属冶金的耦合计算的计算机模拟开发系统软件,能够完成复杂的焊接工艺模拟,预测裂纹等重大危险。 焊接是涉及到传热、金属的融化和凝固、 冷却时的相变、焊接应力和变形等问题的复 杂过程。因此焊接模拟需要利用JMatPro计算材料对应的流动应力、热导率、比热容、屈服强度、液相线温度等性能数据。 SYSWELD提供了数据接口,可以以边界 点笛卡尔坐标的形式来导入熔池的形状。文章对比了分别以导入的熔池形状和数学模型 定义的熔池形状为基础,在不同热源功率、 移动速度等工艺参数下,得到的模拟结果与 试验结果间的差异,证明了导入熔池形状对 提升仿真结果精度具有重要意义,并在此基础上研究了不同热源功率和移动速度的影响。

 

 

 

 

 

二、摩擦焊数值模拟

by R.P. Turner et al. from University of Birmingham & Rolls-Royce plc

  惯性摩擦焊(IFW)中飞轮提供的总能量一部分转化为交界面附近的热量,另一部分通过机械变形转化为功。基于物理关系计算出总能量,再通过数值模拟计算转化的热量,即可得到用于变形的能量。本文通过数值模拟和高速成像试验的方法研究了不同关键工艺参数对焊接结果及达到稳定时间的影响。
 
  文章基于JMatPro计算了材料随温度变化的热物理性能及随温度及应变率变化的应力应变曲线。导入到Deform中建立惯性摩擦焊有限元计算模型进行数值模拟。
 

 

基于JMatPro计算的材料热导率、应力应变曲线数据
 
 
 
基于Deform建立的有限元计算模型
 
 
 
 
不同顶锻力下的温度分布计算结果                                不同初始转速下的温度分布计算结果

 

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