搅拌摩擦焊模拟：理论与数值分析

"搅拌摩擦焊模拟" 搅拌摩擦焊是一种先进的固相连接技术，尤其适用于轻质金属如铝合金、镁合金的焊接，它具有能耗低、污染少以及接头性能优异的特点，广泛应用于航空航天、汽车和船舶制造等行业。然而，尽管对焊接接头的微观组织和力学性能有深入研究，但焊接过程中的物理机制尚未得到充分理解，同时实验研究往往成本高昂。 该硕士学位论文主要探讨了搅拌摩擦焊接过程中的热力耦合数值模拟，旨在通过模拟减少重复实验，节省成本，并通过优化焊接参数来提升搅拌摩擦焊接技术的应用和发展。论文分为多个章节进行详细阐述： 第一章节回顾了搅拌摩擦焊接近年来的发展和研究进展，包括对焊接接头微观结构、力学性能及温度场的研究，并明确了论文的研究目标。 第二章节集中于基于热分析的热传导模型建立。论文详细介绍了热传导有限元方法的原理、几何模型构建以及数值计算模型，分析了焊接参数变化对材料温度场的影响。 第三章节介绍了采用有限元方法的完全热力耦合模型，涉及动力学计算的有限元方法、质量放大技巧和ALE网格等。此部分深入分析了塑性变形的历史和焊接参数变化对塑性变形分布的影响，并验证了模型的准确性。 结论部分总结了全文的主要发现，并指出了未来可能的研究方向和工作。 这篇论文是国家自然科学基金资助项目的一部分，关键词包括搅拌摩擦焊接、数值模拟、温度场和热力耦合模型。通过深入的数值模拟，论文为搅拌摩擦焊接的理论理解和工艺优化提供了有价值的参考。