收藏本站
《合肥工业大学》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

低碳钢电阻点焊过程的数值模拟

吴元峰  
【摘要】:电阻点焊在薄壁构件的焊接中有着广泛应用。由于点焊熔核形成过程的不可见性和焊接过程的瞬时性给点焊过程质量监控与工艺参数的优化造成困难,尤其是不等厚板、多层板、表面有镀层板等特殊情况下的点焊,其工艺过程的复杂性与接头质量的波动性更为突出。采用数值模拟研究方法取代点焊工艺实验不仅具有重要的经济价值,而且对于点焊缺陷预测与焊点质量控制具有理论指导意义与实际应用前景。 本文采用ANSYS有限元软件,分别对两层等厚低碳钢板、两层不等厚低碳钢板、三层等厚低碳钢板的点焊和镀锌钢板的点焊过程进行了热电、热力数值模拟分析。针对点焊接头的几何特点和点焊过程的加热特点建立有限元分析模型,包括边界条件设定、网格划分及单元选择。在分析过程中充分考虑了接触电阻、相变潜热、电极水冷、表面空气散热等因素对熔核生长过程的影响以及材料热、电物理性能、力学性能随温度的变化。在镀锌钢板的点焊过程模拟中采用生死单元法解决了镀锌层熔化的模拟问题,从而使模型更加符合实际情况。 在模拟中,导电、传热为非线性传导问题,力学行为为带接触问题的热弹塑性问题,模型中选用双线性材料模式,计算采用完全牛顿迭代法。由于计算中存在着材料非线性、几何非线性以及接触非线性问题,为了提高计算的收敛性能,采用了小时间计算步长。 研究内容包括:对点焊过程的温度场进行热-电模拟,分析了点焊过程中电压和电流密度分布规律、温度场的变化规律和电极寿命问题;通过对模拟结果的后处理,对熔核形状与尺寸进行了图形显示与理论分析;对点焊过程的应力场进行热-电-力耦合分析,讨论了各接触面上接触状态的变化规律及热膨胀对工件和电极变形的影响。通过对实焊点焊试样熔核形状与尺寸的检测,验证了所建点焊模型的合理性和模拟结果的准确性。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TG453.5

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘建花;马跃洲;;球形电极电阻点焊过程的热力耦合分析[J];热加工工艺;2007年15期
2 唐新新;单平;罗震;罗保发;;两种铝合金的点焊组织模拟与试验分析[J];焊接学报;2009年01期
3 梁彩平;林忠钦;陈关龙;李永兵;;管板单边电阻点焊形核过程有限元模拟[J];焊接;2006年07期
4 罗爱辉;张旭强;张延松;陈关龙;;电阻点焊电极头冷却对流换热数值模拟与分析[J];焊接学报;2007年01期
5 胡芸;吕会敏;;铝合金电阻点焊过程数值模拟[J];热加工工艺;2010年21期
6 王伟伟;宇慧平;刘赵淼;;电阻点焊力学特性的研究进展[J];焊接技术;2011年07期
7 徐进,牛占文,廉金瑞,李宝清,吴志生;电阻点焊过程数值模拟的研究与进展[J];焊接技术;2003年01期
8 王璐;钱静峰;王敏;;镀锌钢板点焊电极寿命预测[J];焊接学报;2006年07期
9 程方杰,单平,廉金瑞,胡绳荪;铝合金电阻点焊的形核特点[J];焊接学报;2003年02期
10 邹帆;罗震;叶茂;单平;高战蛟;;基于有限元的电阻点焊逆过程的熔核设计[J];电焊机;2006年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李宝清;单平;廉金瑞;;铝合金电阻点焊预压阶段工件间接触行为的研究[A];第十次全国焊接会议论文集(第1册)[C];2001年
2 林祥;尹宝树;杨德周;;波浪在波流相互作用中对底应力及流速的影响研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
3 陈可锋;季小强;李鑫;;海平面上升对江苏沿海潮波影响研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
4 杨欣;程文;川端信义;;公路隧道火灾热气流运动规律的研究[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第四卷)[C];2009年
5 裴文兵;;激光驱动惯性约束聚变数值模拟研究进展及其相关的原子物理过程[A];第十五届全国原子与分子物理学术会议论文摘要集[C];2009年
6 张东明;;不可压混合层中一种增强混合的新方法[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
7 金晓林;;电子回旋共振放电的数值模拟[A];第十三届全国等离子体科学技术会议论文集[C];2007年
8 张晓晴;黄小清;汤立群;;泡沫铝填充圆管三点弯曲性能研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
9 陈勇梅;黄西成;;流体动力学帽状剪切实验数值模拟[A];第七届全国MTS材料试验学术会议论文集(二)[C];2007年
10 吴迪;张建红;王静;雷明凯;宫野;;强流脉冲离子束辐照混合双层靶的数值研究[A];第九届真空冶金与表面工程学术会议论文摘要集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 朱江 冯明农;风能项目组研讨数值模拟产品共享[N];中国气象报;2010年
2 本报记者 赵亚辉;探寻“大气”的奥秘[N];人民日报;2005年
3 张晓健;二重大型铸锻件数值模拟国家工程实验室获批[N];中国冶金报;2007年
4 向杰 实习生:孙馨;在计算机上模拟大气和海洋运动[N];科技日报;2005年
5 上海交通大学 潘健生;材料热处理过程的数值模拟[N];科技日报;2002年
6 杨雄飞;炼钢与环境技术的研究方法[N];世界金属导报;2007年
7 本报记者 吴楠 通讯员 许家帅;数值模拟预测工程效果指导工程建设[N];中国交通报;2008年
8 付冰赵辉;油藏数值模拟技术成为“常规武器”[N];中国石油报;2007年
9 ;堤基管涌机理和防治关键问题研究为堤防提供科学参考[N];中国水利报;2008年
10 本报记者杨靖;使命的召唤[N];科技日报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙喜新;济阳坳陷馆陶组构造特征及成藏模式研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2005年
2 严春吉;液体射流分裂雾化机理及内燃机缸内工作过程的模拟[D];大连海事大学;2005年
3 何志伟;复合期权与路径相关期权定价理论模型、数值模拟及应用研究[D];华中科技大学;2005年
4 郭永红;超细粉再燃低NO_x燃烧技术的数值模拟与实验研究[D];华北电力大学(北京);2006年
5 胡国权;淮河试验时期的能量与水份循环研究[D];中国气象科学研究院;2001年
6 吴一红;管阵流体弹性不稳定性研究及流体诱发振动数值模拟[D];清华大学;1991年
7 陈黎明;电弧加热发动机的设计与研究[D];清华大学;2002年
8 肖金花;波纹管传热强化及其轴向承载能力研究[D];北京化工大学;2006年
9 周素云;激光等离子体中有着自生磁场的密度通道的分析研究[D];南昌大学;2007年
10 武文斌;金属板件等离子体弧柔性成形技术的基础研究[D];大连理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴元峰;低碳钢电阻点焊过程的数值模拟[D];合肥工业大学;2005年
2 杨敬雷;铝合金电阻点焊过程的数值模拟[D];河北工业大学;2007年
3 崇玉良;汽车用钢与铝合金电阻点焊机理研究[D];上海交通大学;2012年
4 张渤涛;复杂形状汽车覆盖件成形过程数值仿真模式的研究[D];山东大学;2005年
5 孙明新;起重机臂架受力状态模拟[D];山东大学;2005年
6 邱田金;日照港岚山港区30万吨原油码头工程潮流数值模拟及泥沙淤积分析[D];中国海洋大学;2005年
7 张皓光;轴向间隙引气对多级轴流压气机性能及流场影响的数值模拟[D];西北工业大学;2006年
8 李建平;超燃冲压发动机尾喷管设计及性能研究[D];西北工业大学;2006年
9 刘冰;高强混凝土试验及破坏过程模拟[D];河海大学;2006年
10 刘建花;电阻点焊熔核形成过程的数值模拟[D];兰州理工大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026