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数值模拟在焊接过程中的应用与未来趋势

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:近几十年来,随着计算科学与技术的飞速发展,数值模拟焊接过程取得了显著的进步,并且在很多方面实现了其应用价值,如辅助工艺优化、残余应力和应变控制、增进人们对物理现象的理解等。然而,仍旧需要进行很多工作来使模拟结果接近于物理现实,包括以下几方面。就电阻焊微焊接过程而言,未来模拟应该关注与预测残余应力、微观组织、焊缝的硬度分布等,从而使焊接参数和材料冶金以及电阻焊接头的性能关联起来。

数值模拟在焊接过程中的应用与未来趋势

熔焊是一种很复杂的技术,包括传热、电磁现象、冶金过程、流体力学等。近几十年来,随着计算科学与技术的飞速发展,数值模拟焊接过程取得了显著的进步,并且在很多方面实现了其应用价值,如辅助工艺优化、残余应力和应变控制、增进人们对物理现象的理解等。然而,仍旧需要进行很多工作来使模拟结果接近于物理现实,包括以下几方面。

1)需随着对焊接过程物理现象认识的发展,建立更准确的物理模型,包括研究激光和基体金属、激光和等离子体的相互作用,以及匙孔行为等。

2)开发专用的计算理论和技术用于模拟焊接过程的不同现象,如由于蒸发引起金属损失的动态模拟、焊接熔池变形表面的追踪、同时处理固体、液体以及气体的计算模型等。

3)进行测量材料物性的物理实验,尤其一些高温下的物性,在此基础上,建立材料数据库,以方便数值模拟工作并改善求解精度。(www.xing528.com)

电阻焊微焊接过程而言,未来模拟应该关注与预测残余应力、微观组织、焊缝的硬度分布等,从而使焊接参数和材料冶金以及电阻焊接头的性能关联起来。这些数值对于选择焊接参数、优化工艺过程,以及实现在线监测和焊接质量控制等具有很大的帮助。

随着人们对熔焊和电阻焊微焊接过程的深入了解以及计算科学与技术的发展,数值模拟在未来将发挥越来越重要的作用。

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