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顶锻压力对异种金属连续驱动摩擦焊接头力学性能的影响研究 被引量:1
1
作者 芦甜 《煤矿机械》 2024年第4期69-72,共4页
针对顶锻压力对异种金属焊接质量影响的问题,通过在双主轴连续驱动摩擦焊机两侧主轴设置传感器对其进行监测。采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对比分析焊缝的断口形貌;基于左右两侧接头焊缝及同一焊缝不同位置的显微硬度的分析结果,... 针对顶锻压力对异种金属焊接质量影响的问题,通过在双主轴连续驱动摩擦焊机两侧主轴设置传感器对其进行监测。采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对比分析焊缝的断口形貌;基于左右两侧接头焊缝及同一焊缝不同位置的显微硬度的分析结果,总结顶锻压力对异种金属管材连续驱动摩擦焊缝力学性能影响规律,为连续驱动摩擦焊在生产中使用提供理论基础。 展开更多
关键词 异种金属 连续驱动摩擦焊 顶锻压力 力学性能
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锥形端面对铝/钢连续驱动摩擦焊温度场的数值模拟研究 被引量:2
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作者 张昌青 师文辰 +7 位作者 罗德春 王树文 刘晓 崔国胜 陈波阳 张忠科 辛舟 芮执元 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第15期153-159,共7页
接头结构设计是连续驱动摩擦焊的一项重要工艺措施,对改善界面产热功率的不均匀性和提升接头力学性能有显著作用。本工作在钢侧待焊端面设计5°、10°、15°、20°、25°的锥度角,利用ABAQUS进行有限元分析,采用耦... 接头结构设计是连续驱动摩擦焊的一项重要工艺措施,对改善界面产热功率的不均匀性和提升接头力学性能有显著作用。本工作在钢侧待焊端面设计5°、10°、15°、20°、25°的锥度角,利用ABAQUS进行有限元分析,采用耦合的欧拉-拉格朗日方法,建立了焊接过程的三维热力耦合模型,分析了锥度大小对接头成型、温度场分布、塑性金属形成的变化规律,并开展焊接实验,验证了计算结果的准确性。结果表明:接头宏观形貌、轴向缩短量与实验结果吻合较好,计算温度与实测数据相对误差约为3.5%~4.8%,变化趋势相同;锥形结构使界面高温区域发生移动,5°与15°接头2/3 R处温度最高,25°接头1/3 R处温度最高,产热集中位置向界面中心移动,产热集中区域宽度变窄,塑性环的位置、宽度与计算的温度场具有较好的一致性。 展开更多
关键词 连续驱动摩擦焊 锥度接头 耦合的欧拉-拉格朗日法 数值模拟 温度场
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铝/钢连续驱动摩擦焊接头力学性能及金属间化合物形态特征 被引量:3
3
作者 张昌青 王维杰 +3 位作者 刘雄波 金鑫 秦卓 荣琛 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第16期2740-2745,共6页
采用连续驱动摩擦焊对1050工业纯铝和Q235低碳钢进行焊接,分别对接头的拉伸性能、室温冲击强度和弯曲试验进行分析论证,通过SEM、EDS、XRD分析接头界面金属间化合物(IMCs)的形态特征及组成。结果表明:焊接过程中焊接界面不同区域加热功... 采用连续驱动摩擦焊对1050工业纯铝和Q235低碳钢进行焊接,分别对接头的拉伸性能、室温冲击强度和弯曲试验进行分析论证,通过SEM、EDS、XRD分析接头界面金属间化合物(IMCs)的形态特征及组成。结果表明:焊接过程中焊接界面不同区域加热功率的差异导致了Fe、Al界面扩散行为的不同,最终导致界面IMCs形态的差异;界面中心区域的IMCs为细小针片状的Fe 3Al,距界面中心1/2 R处为棒状的FeAl,距界面中心2/3 R处为方棒状的FeAl 3;界面中存在的Fe 3Al和FeAl与其他富铝的IMCs相比具有更好的延展性。 展开更多
关键词 连续驱动摩擦焊 异种金属 金属间化合物 低碳钢
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热电耦合对铝/钢连续驱动摩擦焊接头组织的影响机理 被引量:1
4
作者 张昌青 王树文 +6 位作者 罗德春 师文辰 刘晓 崔国胜 陈波阳 辛舟 芮执元 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期35-42,共8页
采用连续驱动摩擦焊技术焊接纯铝1060/Q235低碳钢异质接头,开展两个周期(30天/60天)热电耦合实验(静载392 N+高温300℃+直流60 A),研究热电耦合对铝/钢异质接头焊缝微观组织、力学性能及界面生长的影响。结果表明:原始态接头界面径向金... 采用连续驱动摩擦焊技术焊接纯铝1060/Q235低碳钢异质接头,开展两个周期(30天/60天)热电耦合实验(静载392 N+高温300℃+直流60 A),研究热电耦合对铝/钢异质接头焊缝微观组织、力学性能及界面生长的影响。结果表明:原始态接头界面径向金属间化合物(IMCs)层厚度不均匀,中心区域无明显IMCs生成。热电耦合30天后界面中心生成宽度为0.3~0.5μm且以颗粒状由钢侧向铝侧弥散分布的IMCs层,整体拉伸断裂在铝母材的热力影响区。热电耦合60天后IMCs层与钢侧之间出现腐蚀沟槽,IMCs破碎,钢侧无裂纹产生,铝侧形成大量由IMCs层向铝母材内部扩展的裂纹和孔洞,焊缝及裂纹尖端处成分偏析,整体拉伸断裂在焊缝处。界面腐蚀和失效速率与界面IMCs层的厚度成正比,即v_(center)<v_(1/2 R)<v_(2/3 R)。由于原始态接头界面组织不均匀以及热电耦合实验过程中界面不同位置组织生长速率的差异,使得热电耦合后接头界面2/3 R位置出现不同断裂形貌的分界线,2/3 R内侧以准解理断裂方式为主,2/3 R外侧为韧窝断裂和准解理断裂的综合结果。 展开更多
关键词 铝/钢异质接头 连续驱动摩擦焊 热电耦合 微观组织
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连续驱动摩擦焊接头热力耦合过程三维数值模拟研究 被引量:1
5
作者 李文亚 余敏 +1 位作者 高大路 李京龙 《航空制造技术》 2010年第2期86-89,共4页
采用ABAQUS软件,以连续驱动摩擦焊为研究对象,以碳钢为代表性材料,对摩擦焊接头的热力耦合过程进行了三维模拟。所采用材料模型为同时考虑应变、应变率、温度影响的Johnson-Cook弹(粘)塑性材料模型,并同时考虑材料热物性与摩擦系数随温... 采用ABAQUS软件,以连续驱动摩擦焊为研究对象,以碳钢为代表性材料,对摩擦焊接头的热力耦合过程进行了三维模拟。所采用材料模型为同时考虑应变、应变率、温度影响的Johnson-Cook弹(粘)塑性材料模型,并同时考虑材料热物性与摩擦系数随温度变化。结果表明,显式计算方法可行,计算结果与试验结果吻合较好。 展开更多
关键词 连续驱动摩擦焊 热力耦合 数值模拟 显式有限元方法
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连续驱动摩擦焊摩擦界面稳态扭矩微观分布的研究 被引量:1
6
作者 罗键 罗乾 刘金合 《航空制造技术》 EI 2000年第4期26-27,45,共3页
根据金属压力加工和摩擦学的原理 ,结合连续驱动摩擦焊摩擦加热过程的特点 ,研究了连续驱动摩擦焊初始摩擦阶段稳态扭矩在摩擦界面分布的规律 ,探讨了过渡及稳定摩擦阶段稳态扭矩分布的特性。
关键词 摩擦焊 连续驱动 摩擦界面 摩擦扭矩
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大直径中碳钢连续驱动摩擦焊接头组织与性能研究 被引量:1
7
作者 杨健 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期82-85,共4页
采用连续驱动摩擦焊技术对45#中碳钢进行连接,采集焊接过程的摩擦扭矩,并对接头进行了显微组织观察和显微硬度分析。结果表明:转速越高,扭矩上升速度越慢,峰值越低,摩擦压力对扭矩影响不明显;摩擦焊接头由焊缝区、热力影响区和母材区组... 采用连续驱动摩擦焊技术对45#中碳钢进行连接,采集焊接过程的摩擦扭矩,并对接头进行了显微组织观察和显微硬度分析。结果表明:转速越高,扭矩上升速度越慢,峰值越低,摩擦压力对扭矩影响不明显;摩擦焊接头由焊缝区、热力影响区和母材区组成,焊缝区为受焊后余热长大形成的粗晶组织,热力影响区为正火后的细晶组织;接头显微硬度沿轴向由摩擦界面向母材呈下降趋势,不同位置处和不同规范参数下的硬度值差异明显。 展开更多
关键词 大直径 中碳钢 连续驱动摩擦焊 显微组织 显微硬度
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连续驱动摩擦焊负载等效电气特性的研究
8
作者 罗键 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第11期91-94,共4页
通过对连续驱动摩擦焊能量参数的计算机实时、同步检测,经过计算发现:摩擦焊负载的电气特性并不是纯电阻特性(耗能特性),而是表现出阻容双重特性(耗能和储能特性).经理论分析认为,负载的电容特性(储能特性)是由于工件在摩擦... 通过对连续驱动摩擦焊能量参数的计算机实时、同步检测,经过计算发现:摩擦焊负载的电气特性并不是纯电阻特性(耗能特性),而是表现出阻容双重特性(耗能和储能特性).经理论分析认为,负载的电容特性(储能特性)是由于工件在摩擦扭矩的作用下,产生弹性扭转变形并储存了主电机供给的机械能所造成.研究结果有利于方便实现连续驱动摩擦焊过程的数值模拟,为深入研究连续驱动摩擦焊过程的本质打下了坚实的基础. 展开更多
关键词 摩擦焊 负载 电气特性 弹性扭变 连续驱动摩擦焊
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连续驱动摩擦焊负载的电气特性研究
9
作者 罗键 罗乾 刘金合 《航空工艺技术》 1998年第6期6-8,共3页
通过对连续驱动摩擦焊能量参数的计算机实时、同步检测,发现摩擦焊负载的电气特性并非纯电阻特性(耗能特性),而表现为阻容双重特性(耗能和储能特性);
关键词 摩擦焊 电气特性 弹性扭变 连续驱动负载
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大截面液压缸连续驱动摩擦焊接工艺参数的设计 被引量:5
10
作者 杨明鄂 张婷婷 李治国 《煤矿机械》 北大核心 2019年第5期101-103,共3页
采用正交试验法研究了连续驱动摩擦焊工艺参数对大截面液压缸焊接接头强度的影响,检测了焊缝附近的硬度分布。试验研究发现:在选取的焊接工艺参数范围内,对焊件拉伸强度的影响程度依次是保压时间、摩擦压力、摩擦时间和顶锻压力;最优条... 采用正交试验法研究了连续驱动摩擦焊工艺参数对大截面液压缸焊接接头强度的影响,检测了焊缝附近的硬度分布。试验研究发现:在选取的焊接工艺参数范围内,对焊件拉伸强度的影响程度依次是保压时间、摩擦压力、摩擦时间和顶锻压力;最优条件为摩擦压力7.0 MPa、摩擦时间18 s、顶锻压力14.0 MPa、顶锻保压时间16 s。通过在最优条件下试验,试样抗拉强度达到811.4 MPa,弯曲角超180°而不开裂,硬度值曲线关于焊缝对称,在焊缝处达到峰值HV302,验证了试验结果与计算结果一致。 展开更多
关键词 大截面液压缸 连续驱动摩擦焊 正交试验 拉伸强度
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铜/铝连续驱动摩擦焊研究
11
作者 刘强 解念锁 《科技创新与应用》 2015年第9期45-45,共1页
为了以铝代替铜,节约铜材料和铜资源,对工业纯铝和工业纯铜异种材料进行了连续驱动摩擦焊接。应用弯曲试验,拉伸试验和金相分析方法,研究了连续驱动摩擦焊接头的抗弯曲性能,抗拉伸性能及显微组织特点。结果表明,铝-铜连续驱动摩擦焊接... 为了以铝代替铜,节约铜材料和铜资源,对工业纯铝和工业纯铜异种材料进行了连续驱动摩擦焊接。应用弯曲试验,拉伸试验和金相分析方法,研究了连续驱动摩擦焊接头的抗弯曲性能,抗拉伸性能及显微组织特点。结果表明,铝-铜连续驱动摩擦焊接头在室温下弯曲90°后,铝和铜的结合面结合良好,接头区变形过渡均匀,接头结合区无裂纹,具有良好的抗弯强度。铝-铜拉伸试样在铝侧伸长断裂,铝-铜焊缝区的抗拉强度比母材铝高。铝-铜焊缝区金相组织清晰可见,结合面较平直洁净,金属间化物很少。 展开更多
关键词 连续驱动摩擦焊 力学性能
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基于灵敏度分析的连续驱动摩擦焊机结构优化
12
作者 陈强 魏加立 +2 位作者 曲慧东 毕海峰 关英俊 《长春工业大学学报》 CAS 2021年第3期213-221,共9页
提出一种基于灵敏度分析的焊机多工况结构优化设计方法。首先利用有限元方法对焊机整机进行静力学分析,找出床身和主轴箱为系统薄弱环节;为提高两者的刚度,对床身和主轴箱结构参数进行了灵敏度分析,根据灵敏度分析结果确定影响整机质量... 提出一种基于灵敏度分析的焊机多工况结构优化设计方法。首先利用有限元方法对焊机整机进行静力学分析,找出床身和主轴箱为系统薄弱环节;为提高两者的刚度,对床身和主轴箱结构参数进行了灵敏度分析,根据灵敏度分析结果确定影响整机质量和柔度较大的关键尺寸,并对其进行多工况尺寸优化;对优化后的整机结构静力学分析结果表明,主轴组件径向最大变形满足焊机设计指标要求,整机静态刚度得到提高。最后,通过实验验证了仿真结果的准确性,说明此优化方法对连续驱动摩擦焊机结构优化行之有效。 展开更多
关键词 连续驱动摩擦焊机 静力学分析 灵敏度分析 多工况尺寸优化
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浅析连续驱动摩擦焊接工艺在开发重型钎杆中的应用
13
作者 杨华军 《凿岩机械气动工具》 2017年第4期26-33,共8页
近年来随着我国经济的快速发展,人们对机械化施工设备产品的需求越来越大,各种劳动强度大、安全性能低的工程施工设备淘汰率也越来越高。钎钢钎具作为工程机械的配套工具,我们的企业需要加快新产品的研制与开发,才能适应变化迅速的市场... 近年来随着我国经济的快速发展,人们对机械化施工设备产品的需求越来越大,各种劳动强度大、安全性能低的工程施工设备淘汰率也越来越高。钎钢钎具作为工程机械的配套工具,我们的企业需要加快新产品的研制与开发,才能适应变化迅速的市场。在公路和铁路工程中的隧道开挖、巷道掘进、采矿凿岩以及露天矿山、采石场、水泥生产石料场和水利水电等施工项目中,使用液压凿岩钻车的数量越来越多,钻孔向着大孔径、大深度方向发展,对钻孔效率和直线度提出了更高的要求。所需的重型凿岩钎杆正朝着高品质、粗直径、超长度的方向发展。为了满足市场需求,我们采用连续驱动摩擦焊接工艺,通过理论计算和矿山试验,开发出了高品质重型快换钎杆以及提高钻孔直线度的导向钎杆等系列钻具,产品质量接近国外先进水平,受到用户的好评。 展开更多
关键词 连续驱动摩擦焊接工艺 快换钎杆 导向钎杆
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微执行器中连续电磁驱动的数学模型 被引量:2
14
作者 吴茂松 杨春生 +2 位作者 茅昕辉 赵小林 蔡炳初 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2004年第4期337-340,共4页
为了指导电磁微执行器的设计与开发研究,该文用解析法求出了微执行器中电磁连续驱动的数学模型,分析了衔铁位移与励磁电流的关系曲线及其各部分的物理意义,揭示了该曲线在铁心相对磁导率变化小或影响小的情况下存在极大值和失稳现象的规... 为了指导电磁微执行器的设计与开发研究,该文用解析法求出了微执行器中电磁连续驱动的数学模型,分析了衔铁位移与励磁电流的关系曲线及其各部分的物理意义,揭示了该曲线在铁心相对磁导率变化小或影响小的情况下存在极大值和失稳现象的规律:当衔铁的位移使磁路总磁阻减小1/3时,所需励磁电流最大,继续减小磁路磁阻时,则发生失稳现象。分析结果与实验结果相吻合。 展开更多
关键词 微机电系统 电磁微执行器 电感器 电磁连续驱动
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连续半导体激光器驱动电源 被引量:8
15
作者 史全林 辛德胜 +1 位作者 张剑家 李军 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2001年第1期12-15,共4页
本文介绍了由单片机控制的连续半导体圾光器驱动电源,系统的阐述了其工作原理、软硬件构成。实际应用表明,本驱动电源具有智能化程度高、抗干扰能力强、电源稳定度高、对激光器无损害等优点。
关键词 连续半导体激光器驱动电源 半导体激光器 单片机
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四连杆连续可变气门驱动机构的结构设计和试验分析
16
作者 屈小贞 《车用发动机》 北大核心 2021年第1期45-50,共6页
提出了一种机械式四连杆连续可变气门驱动机构,并完成了结构布置设计和第二凸轮型线设计。针对该连续可变气门驱动(CVVA)机构样机进行了试制安装,并在试验台上成功地运转到7200 r/min,通过对不同控制轴转角下的气门升程和加速度进行测... 提出了一种机械式四连杆连续可变气门驱动机构,并完成了结构布置设计和第二凸轮型线设计。针对该连续可变气门驱动(CVVA)机构样机进行了试制安装,并在试验台上成功地运转到7200 r/min,通过对不同控制轴转角下的气门升程和加速度进行测量分析,结果表明该CVVA机构能达到预期的设计目标。 展开更多
关键词 四连杆 连续可变气门驱动(CVVA) 气门升程 结构设计 台架试验
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连续可调恒流的SLED恒温控制 被引量:3
17
作者 王立东 孙长森 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期74-76,86,共4页
为了解决大功率半导体超辐射发光二极管(SLED)的恒流、恒温驱动问题,使这类光源可以在恒定温度条件下,实现驱动电流连续调节的工作模式,设计了一种控制器,使用单片机MSP430作为其主芯片,采用脉宽调制和比例-积分-微分算法及半导体制冷... 为了解决大功率半导体超辐射发光二极管(SLED)的恒流、恒温驱动问题,使这类光源可以在恒定温度条件下,实现驱动电流连续调节的工作模式,设计了一种控制器,使用单片机MSP430作为其主芯片,采用脉宽调制和比例-积分-微分算法及半导体制冷器实现对光源温度的精密控制。实验中,控制器可以使光源在环境温度为10℃~40℃范围内稳定工作,温度稳定性可达到0.1℃,而其驱动电流则在0mA~200mA范围内连续可调,且恒定驱动电流可在全程范围内稳定在0.1mA。结果表明,所设计的控制器完全可以满足SLED的工作要求,满足了白光干涉系统对于光源的稳定性的需要。 展开更多
关键词 激光器 超辐射发光二极管 脉宽调制 比例-积分-微分算法 驱动电流连续可调
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喷射成形7055铝合金摩擦焊焊接接头结构与性能 被引量:4
18
作者 戴安伦 陈惠 +7 位作者 朱志愿 牛文明 朱凯 张豪 蒋云泽 张杰 姜靖 孙开源 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期242-247,共6页
采用连续驱动摩擦焊方法对喷射成形7055铝棒进行了摩擦焊接试验,并对焊接接头的宏观形貌、微观组织和性能进行了分析。试验结果表明:焊接接头的热输入量对于接头外观成形影响较大,当转速为1470r/min时,采用一级时间5s,二级位移2mm,顶锻... 采用连续驱动摩擦焊方法对喷射成形7055铝棒进行了摩擦焊接试验,并对焊接接头的宏观形貌、微观组织和性能进行了分析。试验结果表明:焊接接头的热输入量对于接头外观成形影响较大,当转速为1470r/min时,采用一级时间5s,二级位移2mm,顶锻时间5s,一级压力、二级压力和顶锻压力分别为1MPa、4MPa和4MPa的参数进行焊接时能获得外观成形良好、性能优良的的焊接接头。根据接头明显的区域特征可将其分为四部分:WZ、HMAZI、HMAZII和HAZ;在WZ区、HMAZI区和HMAZII区均发生了动态再结晶,组织致密,晶粒细小;硬度最高区域为HMAZI区,可达原始材料的85%左右;接头导电率可以达到原始材料的水平。 展开更多
关键词 喷射成形7055 连续驱动摩擦焊 铝合金
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中空45^#钢棒材摩擦焊接工艺研究 被引量:4
19
作者 张昌明 申言远 +2 位作者 侯军才 张会 黄崇莉 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期65-70,共6页
为了改善大直径中空45^#钢棒材的连续驱动摩擦焊接性,采用二级加压方法进行了外径42mm,内径26mm的45^#钢连续驱动摩擦焊接.试验结果表明,焊接热输入随着摩擦时间、旋转速度的增大而增大,当摩擦时间较短、旋转速度较低时,采用较大... 为了改善大直径中空45^#钢棒材的连续驱动摩擦焊接性,采用二级加压方法进行了外径42mm,内径26mm的45^#钢连续驱动摩擦焊接.试验结果表明,焊接热输入随着摩擦时间、旋转速度的增大而增大,当摩擦时间较短、旋转速度较低时,采用较大的顶锻力、二级摩擦力不能显著增加焊接热输入,导致无法顶锻,产生严重的焊接缺陷.对于无缺陷接头,接头最大强度系数达到80.9%,接头中未发现熔化现象,焊缝发生动态再结晶,热机影响区和部分正火区出现魏氏体组织.接头冲击试验发现,力学性能优异的接头薄弱区位于部分正火区,而焊接热输入较高的接头薄弱区位于热机影响区.焊接热输入较低难于获得缺陷的焊接接头,焊接热输入过大显著降低接头力学性能. 展开更多
关键词 二次加压系统 动态再结晶 力学性能 魏氏体组织 热机械影响区 连续驱动摩擦焊 顶锻力
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摩擦焊接工艺参数在不同施加方式下的比较研究 被引量:1
20
作者 李卫民 赵旭东 李岩 《辽宁工业大学学报(自然科学版)》 2021年第1期23-27,共5页
基于连续驱动摩擦焊接原理,建立了两空心轴用于有限元分析的简化模型,运用直接耦合法并通过插入命令流的方式完成摩擦生热的高度非线性问题的求解。在研究中根据实际工况对压力加载以及位移-压力加载2种不同的焊接工艺参数的加载方式进... 基于连续驱动摩擦焊接原理,建立了两空心轴用于有限元分析的简化模型,运用直接耦合法并通过插入命令流的方式完成摩擦生热的高度非线性问题的求解。在研究中根据实际工况对压力加载以及位移-压力加载2种不同的焊接工艺参数的加载方式进行了比较研究,研究发现位移-压力加载方式相比于压力加载方式产热更加迅速,应用位移-压力加载方式完成焊接相对应摩擦焊机更加节能。而后对焊接轴向缩短量进行了数值模拟,最后对摩擦焊接数值模拟中的几点关键性技术进行了总结与讨论。 展开更多
关键词 连续驱动摩擦焊 有限元分析 非线性分析 摩擦生热分析
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