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铝合金薄板焊接应力三维有限元模拟--第1页
第28卷第6期焊接学报Vol.28No.6
2007年6月TRANSACTIONSOFTHECHINAWELDINGINSTITUTIONJune2007
铝合金薄板焊接应力三维有限元模拟
张建强1,张国栋1,赵海燕2,岳红杰2,张海泉2,鹿安理2
(武汉大学动力与机械学院武汉清华大学机械工程系北京)
1.,430072;2.,100084
摘要采用热弹塑性有限元方法对铝合金薄板脉冲焊接接头的焊接应力进行
:,TIG
了三维数值模拟考虑材料性能随温度的变化对焊接残余应力进行测量。结果表明
,,,
铝合金薄板中的焊接应力产生、发展很快加热结束后不久应力便趋于稳定。热源前缘
,
侧区域存在数值很高的纵向和横向动态压应力,焊缝中心的纵向残余拉应力低于
母材的屈服强度距焊缝中心处的最大纵向残余拉应力达到母材的屈服强度并
,10mm,
且拉应力区较宽远离焊缝区域的纵向残余压应力数值较大因此铝合金薄板焊接结构
,,
易发生动态和焊后失稳横截面上纵向残余应力的数值模拟结果与实测结果基本一致。
,
关键词铝合金薄板脉冲焊有限元焊接应力失稳
:;TIG;;;
中图分类号文献标识码文章编号()张建强
:TG404:A:0253-360X200706-005-05
0序言对板厚为5mm航天铝合金薄板的焊接应力进行了
数值分析获得了铝合金薄板焊接应力的产生及分
,
布规律为控制结构中的焊接应力变形提供依据。
铝合金薄板结构因其重量轻、加工工艺性能优,
异在航空航天飞行器、汽车、铁道、造船等工程结构
,1计算模型
部门应用广泛。但因其弹性模量小失稳临界应力
,
低因此铝合金薄板结构焊接时失稳变形问题十分
,
突出严重影响了结构的制造精度和使用性能。焊1.1接头形式及工艺参数
,
试验材料为铝合金冷轧状态试样尺寸为
接压应力是失稳变形的主要
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