硬质合金耐磨堆焊过程三维数值模拟

《硬质合金耐磨堆焊过程三维数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、沈阳工业大学硕士学位论文摘要堆焊是焊接领域中的一个重要分支，而焊接是一个涉及电弧物理、传热、冶金和力学的复杂过程。焊接现象包括焊接时的电磁、传热过程、金属的熔化和凝固、冷却时的相变、焊接应力和变形等。一旦能够实现对各种焊接现象的计算机模拟，我们就可以通过计算机系统来确定焊接各种结构和材料的最佳设计、最佳工艺方法和焊接参数。本文对国内外关于焊接的数值分析技术的研究历史和最新发展进行了研究和概括，在此基础上，对异种材料堆焊过程产生的温度场、应力场进行了三维动态模拟的研究，提出了基于ANSYs软件的异种材料焊接温度场、应力场的模拟分析方法，并针对异种材料堆焊问题进行了实

2、例计算，而且计算结果与传统的分析结果和理论值相吻合。焊接温度场与应力应变场是双向耦合的，应力应变场对温度场的影响非常小，加上计算条件的限制，所以本文只考虑温度场对应力应变场的影响这一单向耦合，在模拟计算时，采用ANsYs软件的热一结构耦合功能，利用间接法，先计算堆焊温度场，温度场模拟准确之后保存其结果，再进行焊接应力的计算。本论文研究的主要内容包括：在计算过程中材料性能随温度变化而变化，属于材料非线性问题；选用高斯函数分布的热源模型，利用函数功能实现热源的曲线移动。建立了焊接瞬态温度分布数学模型，解决了焊接热源移动的数学模拟问题。对焊接过程产生的应力进行了实时动态

3、模拟，利用本文模拟分析方法，可以对堆焊过程的热应力进行预测。通过研究和算例验证，本文建立了可行的三维堆焊温度场、应力场的动态模拟分析方法，为异种材料进行三维堆焊温度场、应力场的分析提供了理论依据和指导，促进了有限元分析技术在堆焊力学分析以及工程中的应用。关键词：堆焊，数值模拟，有限元，温度场，应力场硬质合金耐磨堆焊过程三维数值模拟Three．DimensionalNumericalSimulationonTheProcessofCarbideWearinSurfhcingWeldingAbstractSurfacinginthefieldofweldingisan

4、importantbraIlch；ho、vever，weldingisacomplicatcdphysicochenlicalprocesswhichinv01vesinelectmmagnetism，heat乜msferring，metalmeltingandfkezing，phase-change、veldings打essa11ddefonnationandsoon．Inordertogethi曲erqualityweldingsⅡ1Icture，t11esefktorshavetobccontrolled，ifweldingprocesscallbesimu

5、latedwithcomputer，tllebestdesign，proceduremetllodaIldoptim啪、ⅣcldingpaI砌etcrcanbeobtained．Tllisanicletodomestica11dfofeignandmostrecentdevelopmenthasconductedtheresearcha11dmesm砌aryaboutnleweldingnllInericalanalysistechnologyresearchhistory；inthisfoundation，meprocessofweldingdissiⅡlila

6、rmate血lstempemtL鹏，thestressfieldinthethree—dimensionald”amicsimulationstudyson、vareofANSYSbasedontheweldingofdissimilarmaterialstempemtllre，stressfieldsimulationanalysismeⅡlod．ArldairIledatmequestionoftllehetemgeneousm删als慨ingtocanyonmeexamplecomputation，moreovcr血ecomputedresultaIldth

7、etraditionala11alysisresulta11dt11etheoryvaluetallied．TheweldingtempemturefieldandStresss廿ainfieldarebi-directionalcouples，becausesn℃ssandstIainfieldhave1ittleinnuenceontemperanlrefield，thispaperonlyconsidersthesinglecoupleWhichtempemturefielde艉ctsonstressandstrainfield．Whencalculatin

8、g，mmu