焊接溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬與預(yù)測(cè)研究.pdf

1、焊接過(guò)程中焊縫區(qū)域的溫度變化對(duì)最終焊縫和熱影響區(qū)的組織和性能有很大影響，準(zhǔn)確的知道溫度變化過(guò)程是進(jìn)行冶金分析、應(yīng)力應(yīng)變分析和焊接過(guò)程控制的前提。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)在焊接研究中的使用越來(lái)越普遍，采用有限元分析方法求解焊接過(guò)程的溫度場(chǎng)變化已越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。
　　本文運(yùn)用現(xiàn)在比較通用的大型有限元軟件ANSYS進(jìn)行焊接溫度場(chǎng)的模擬，并以模擬結(jié)果為基礎(chǔ)建立焊接溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)和進(jìn)行焊接溫度場(chǎng)的預(yù)測(cè)。溫度場(chǎng)的計(jì)算是基于CO2

2、氣體保護(hù)焊工藝，以?xún)蓧K等尺寸100×100（mm）的DP590鋼板對(duì)接焊作為研究對(duì)象，進(jìn)行焊接溫度場(chǎng)的三維數(shù)值模擬。考慮焊接過(guò)程中的再熱作用，本文采用兩道焊、預(yù)制坡口角60°的單面V形坡口的焊接方式。為了更精確的計(jì)算焊縫區(qū)的溫度場(chǎng)同時(shí)又能減少計(jì)算量，在焊縫和熱影響區(qū)采用加密的網(wǎng)格。運(yùn)用參數(shù)化編程語(yǔ)言APDL中的循環(huán)語(yǔ)句和生死單元技術(shù)，控制模擬焊接過(guò)程；通過(guò)生熱率公式計(jì)算得到熱量并加載到焊縫單元上模擬電弧熱輸入，真實(shí)再現(xiàn)了焊接過(guò)程。同時(shí)還