国家自然科学基金(50475093)
- 作品数：14 被引量：114H指数：7
- 相关作者：张建勋王蕊刘川张林杰张可荣更多>>
- 相关机构：西安交通大学中航工业北京航空制造工程研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺更多>>
- 外拘束力对堆焊焊接残余应力的影响被引量：12
- 2009年
- 采用考虑压板、焊接件和工作台的有限元模型研究初始外拘束力对堆焊焊接残余应力的影响,分析拘束释放前后的残余应力分布,比较多体耦合模型和位移约束模型的计算结果,并与试验结果进行对比。结果表明:位移约束模型计算的残余应力比多体耦合模型计算的残余应力大,多体耦合模型能更好地反映实际试验条件;随外拘束力增大,焊缝中心上表面横向残余应力增大,下表面残余应力减小,当外拘束力增大到一定程度时,随拘束力增大,上表面横向残余应力减小,下表面残余应力增大;拘束位置距焊缝较远时,拘束释放使焊缝上表面的横向残余应力减小,而焊缝中心下表面的横向残余应力增大。
- 刘川张建勋
- 关键词：残余应力拘束力有限元
- 铝合金5A12钨极氩弧焊板外变形的试验研究(英文)被引量：7
- 2008年
- 通过自行研制的动态变形测量系统,对焊接过程板外变形进行实时测量。研究钨极氩弧焊接过程中,不同焊接条件下铝合金 5A12 板外变形动态过程及最终残余变形形态。分析板外变形动态过程及最终残余变形的产生机制及影响因素。结果表明,试板厚度和焊接热输入对焊接板外变形动态过程及最终残余变形有很重要的影响。残余板外变形分为,拱形、波浪形、碗形 3 种形态。
- 王蕊梁振新张建勋
- 关键词：动态过程
- 侧吹辅助气流对激光深熔焊接光致等离子体的影响被引量：9
- 2006年
- 为研究侧吹辅助气流对激光焊接光致等离子体的影响及其机理,利用CCD高速摄影研究了不同侧吹条件下激光深熔焊接过程中光致等离子体形态的变化,建立了模拟激光深熔焊接过程气体流场的二维可压缩模型,计算了侧吹喷嘴高度和侧吹流速的变化对激光焊接光致等离子体的影响。结果表明,侧吹喷嘴高度和侧吹流速的变化对光致等离子体行为和焊缝形貌有显著的影响;侧吹气体的冷却作用及其对向上喷射的炽热等离子体云团的“压制”作用是侧吹气体能够有效抑制光致等离子体的重要原因。
- 张林杰张建勋段爱琴
- 关键词：数值模拟
- TC4钛合金激光深熔焊小孔形貌特征的有限元精细分析被引量：7
- 2009年
- 针对TC4钛合金激光深熔焊接的特点,建立了适合小孔尺寸精度的微米级精细计算模型。结合TC4钛合金材料属性,利用能量分布与小孔形貌特点相类似的高斯旋转曲面体热源进行加载,得到了随激光焊接工艺参数改变而变化的小孔形貌及瞬态温度分布特征。通过分析瞬态过程小孔前后沿、小孔径向以及小孔深度方向的特征尺寸及温度分布,得出了对TC4钛合金激光焊接小孔形貌影响最大的工艺参数。通过分析各工艺参数的影响规律,提出了TC4钛合金激光焊接得到最佳小孔形貌或温度分布的工艺参数取值范围。
- 张可荣张建勋
- 关键词：激光焊接工艺参数温度分布
- 侧吹气体对不锈钢薄板CO_2激光焊接过程的影响被引量：8
- 2005年
- 为了研究侧吹辅助气体对CO2激光焊接过程的影响及其机理,在不锈钢薄板CO2激光焊接过程中,用高速数字摄像机拍摄了不同侧吹工艺参数下等离子体的动态变化过程。对比分析了侧吹工艺变化对等离子体行为和焊缝形貌的影响。结果表明:顶吹气流和侧吹气流的合流角约为40°时焊缝背面熔宽最大,喷嘴高度和流速变化对薄板激光焊接过程有显著的影响;薄板CO2激光焊过程中工件表面上方的等离子体云团有两种典型的形态,即焊透时出现体积较小的等离子体云团和未焊透时出现的体积较大的等离子体云团。
- 张林杰张建勋王蕊姚伟巩水利
- 关键词：CO2激光焊接CO2激光焊不锈钢薄板焊接过程辅助气体数字摄像机
- 5A12铝合金有限宽薄板钨极惰性气体焊接的数值模拟被引量：7
- 2008年
- 针对铝合金5A12有限薄板钨极惰性气体(TIG)焊接过程存在非准稳态的特点,提出了考虑热源预热作用及移动效应的二维高斯热源修正模型,并采用修正的二维高斯热源模型对其焊接热过程、焊接残余角变形和纵向残余应力进行数值模拟及研究,同时比较数值模拟及实验结果。实验结果表明:利用修正的二维高斯模型能较好地反映有限薄板的焊接特点,所计算的接头熔合区形状、热循环曲线与实验结果吻合良好。焊接残余角变形及焊接纵向残余应力也得到了与实验值较接近的模拟结果。利用此修正的二维高斯模型可提高焊接温度场、焊接纵向残余应力与变形数值模拟的准确性。
- 王蕊刘川张建勋
- 关键词：热源模型预热残余应力
- 基于动态子结构的三维焊接残余应力变形数值模拟被引量：29
- 2008年
- 焊接残余应力和变形三维弹塑性有限元模拟由于是高度非线性的热力耦合过程而计算非常耗时。为提高计算效率,采用动态子结构方法来计算焊接残余应力和变形。考虑焊接过程中只有焊缝和热影响区的小部分区域在焊接热源作用下呈现高度非线性,而其余区域受热源的影响小,将整个模型的三维弹塑性计算问题处理为窄小的焊缝和热影响区为局部非线性弹塑性区,其余大部分非焊接区域作弹性子结构的计算问题;且随焊接热源的移动,子结构不断变化。结果表明,动态子结构方法能显著提高计算效率,并能保证焊缝和热影响区的残余应力分布与全模型计算结果接近。
- 刘川张建勋
- 关键词：残余应力
- 堆焊角变形动态过程试验与数值分析被引量：6
- 2007年
- 采用有限元数值模拟方法研究了CO2气体保护堆焊的角变形动态过程.为了反映夹具和焊接件的接触状态,将夹具和焊件统一建立有限元模型.对计算焊接角变形的接触约束二维模型、位移约束二维模型和位移约束三维模型进行了比较,并与试验结果进行了对比分析.研究结果表明:虽然二维模型不能反映焊接角变形的动态过程,但能得到和试验结果一致的残余角变形;三维模型能反映焊接过程中的动态角变形,但计算效率低;接触约束模型能计算出焊接件在夹具作用下的摩擦力和接触压力.
- 刘川王蕊张建勋
- 关键词：角变形数值模拟有限元
- 侧吹气体对不锈钢薄板激光焊接焊缝成形的影响被引量：8
- 2006年
- 为了研究侧吹气体对CO2激光焊焊缝成形的影响及其机理,在不锈钢薄板CO2激光焊接过程,用高速数字摄像机拍摄了不同侧吹工艺参数下等离子体的动态变化过程。结果表明:顶吹气流和侧吹气流的合流角约为40°时焊缝背面熔宽最大,喷嘴高度和流速变化对薄板激光焊焊缝成形有显著的影响;薄板CO2激光焊过程中工件表面上方的等离子体云团有两种典型的形态,分别对应于一种典型的焊缝形状,即焊透时出现的横截面面积较大的“梯”形焊缝和未焊透时出现的横截面面积较小的“钉”形焊缝。
- 张林杰张建勋王蕊巩水利
- 关键词：CO2激光焊接焊缝成形
- 铝合金氩弧焊接角变形动态过程表征被引量：6
- 2007年
- 利用温度与变形实时测量系统,对铝合金5A12薄板氩弧焊接动态角变形过程进行了试验研究,探讨通过特征值来描述角变形动态行为。通过对温度及变形动态曲线的分析,提出了焊接动态角变形过程的两个特征值,即下挠最大值点和上翘平衡点。并采用正交试验法,研究不同焊接参数条件下动态角变形曲线的变化规律,构建焊接角变形的动态特征曲线的数学模型。结果表明,动态变形特征曲线的数学表达式能够反映焊接角变形的动态变化趋势,下挠最大值、上翘平衡值及下挠和上翘过程中曲线斜率的变化是描述动态变形曲线变化趋势的关键因素。
- 王蕊梁振新张建勋
- 关键词：铝合金数学模型
