Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô hình phần tử hữu hạn mới cho các nguồn nhiệt hàn
Tóm tắt
Một mô hình toán học cho các nguồn nhiệt hàn dựa trên phân phối Gaussian của mật độ công suất trong không gian được trình bày. Cụ thể, một hình học ellipsoid đôi được đề xuất để kích thước và hình dạng của nguồn nhiệt có thể dễ dàng được thay đổi để mô phỏng cả các quy trình hàn hồ quang thâm nhập nông và các quy trình hàn bằng laser và chùm điện tử thâm nhập sâu hơn. Ngoài ra, nó còn có khả năng linh hoạt và đa dạng để xử lý các trường hợp không đối xứng về trục như các điện cực dải hoặc việc nối kim loại khác nhau. Các mô hình trước đây giả định tính đối xứng tròn hoặc hình cầu. Các phép tính được thực hiện với ASGARD, một chương trình phần tử hữu hạn (FEM) không tuyến tính tạm thời cho phân tích ứng suất nhiệt của các mối hàn. Các phân bố nhiệt độ computed cho các mối hàn hồ quang chìm trên các chi tiết dày được so sánh với các giá trị đo đạc được báo cáo bởi Christensen và các giá trị tính toán FEM (mô hình nguồn nhiệt bề mặt) của Krutz và Segerlind. Ngoài ra, lịch sử nhiệt tính toán của các mối hàn chùm điện tử thâm nhập sâu được so sánh với các giá trị đo đạc được báo cáo bởi Chong. Sự đồng nhất giữa các giá trị tính toán và các giá trị đo được cho thấy là rất tốt.
Từ khóa
#mô hình phần tử hữu hạn #nguồn nhiệt hàn #phân bố Gaussian #hàn hồ quang #hàn laser #hàn chùm điện tử #ứng suất nhiệtTài liệu tham khảo
N. Christensen, L. de. V. Davies, and K. Gjermundsen:British Welding Journal, 1965, vol. 12, pp. 54–75.
G. W. Krutz and L. J. Segerlind:Welding Journal Research Supplement, 1978, vol. 57, pp. 211s-16s.
L. M. Chong:Predicting Weld Hardness, M. Eng. Thesis, Department of Mechanical and Aeronautical Engineering, Carleton University, Ottawa, Canada, 1982, pp. 56–57.
O. Westby:Temperature Distribution in the Workpiece by Welding, Department of Metallurgy and Metals Working, The Technical University, Trondheim, Norway, 1968.
B. A. B. Andersson:Journal of Engineering Materials and Technology, Trans. ASME, 1978, vol. 100, pp. 356–62.
Z. Paley and P. D. Hibbert:Welding Journal Research Supplement, 1975, vol. 54, pp. 385s-92s.
E. Friedman:Journal Pressure Vessel Technology, Trans. ASME, 1975, vol. 97, pp. 206–13.
V. Pavelic, R. Tanbakuchi, O. A. Uyehara, and P. S. Myers:Welding Journal Research Supplement, 1969, vol. 48, pp. 295s-305s.
K. Masubuchi:Control of Distortion and Shrinkage in Welding, Welding Research Council Bulletin, New York, NY, 1970, no.169.
D. Rosenthal:Trans. ASME, 1946, vol. 68, pp. 849–65.
P. S. Myers, O. A. Uyehara, and G. L. Borman:Fundamentals of Heat Flow in Welding, Welding Research Council Bulletin, New York, NY, 1967, no. 123.
E. Friedman:Welding Journal Research Supplement, 1978, vol. 57, pp. 161s-66s.
W.F. Hess, L. L. Merril, E. F. Nippes Jr., and A. P. Bunk:Welding Journal Research Supplement, 1943, vol. 23, pp. 377s-422s.
R. R. Rykalin:Energy Sources for Welding, Houdrement Lecture, International Institute of Welding, London, 1974, pp. 1–23.
V. A. Vinokurov:Welding Stresses and Distortions, The British Library, Lending Division, Translated from Russian into English by J.E. Baker, 1977, pp. 118–19.
The British Iron and Steel Research Association,Physical Constants of Some Commercial Steels at Elevated Temperatures, London Butterworths Scientific Publications, 1953.