铝合金薄板焊接应力应变特征数值模拟
采用热弹塑性有限元技术,对铝合金薄板在焊接线能量为434.4J/mm,564.7J/mm,629.9J/mm,738.5J/mm条件下的焊接应力应变进行了三维有限元模拟,采用小孔法对焊接残余应力进行了测量.模拟过程中分别采用移动高斯热源,并考虑了材料性能随温度的变化.研究结果表明,采用移动高斯热源模型能够准确表征铝合金薄板的焊接热过程,给出精确的模拟结果,不锈钢平台对焊接应力的影响较大,可通过选取合适的散热系数来表征试件背面与平台的接触传热.焊缝及附近区域的拉应力为201MPa,达到材料的屈服极限,峰值应力区的半宽分别为14、18、20、24mm.焊接线能量越大,拉应力区越宽,而线能量为564.7J/mm,629.9J/mm时,拉应力区宽度变化不大.在焊接过程中形成的压应力数值较大,易造成薄板瞬态失稳.焊接塑性应变集中在焊缝附近区域,第二主塑性应变分布宽度小于第一主塑性应变.焊接线能量越大,塑性应变值越高,分布区域越宽,但线能量处于中间值时差别较小,尤其是第二塑性应变的数值和分布宽度.
铝合金薄板 移动高斯热源 焊接应力应变 热弹塑性有限元 焊接塑性应变
张建强 岳红杰 张海泉 鹿安理 李德成
清华大学机械工程系,北京,100084;武汉大学材料工程系,430072 清华大学机械工程系,北京,100084 首都航天机械公司
国内会议
二十一世纪中国焊接技术研讨会、计算机在焊接中的应用技术交流会
北京
中文
274-279
2004-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）