1。6 ABAQUS 软件介绍 5

1。7 论文的研究内容 6

第二章 惯性摩擦焊接温度场模型的建立及验证 7

2。1 惯性摩擦焊接数值模拟模型的建立 7

2。1。1 几何模型的建立 7

2。1。2 45#钢 7

2。1。3 单元的选择与网格划分和増量步长的选择 9

2。1。4 接触设置 10

2。1。5 焊接热源 10

2。2 实验设备及试样准备 12

2。2。1 实验设备 12

2。2。2 试样的准备 13

2。3 热电偶测温法 14

2。4 惯性摩擦焊接模型验证 14

2。6 本章小结 16

第三章 惯性摩擦焊接温度场的分析 17

3。1 惯性摩擦焊焊缝区温度场的数值模拟分析 17

3。1。1 焊接过程中温度场温度的变化 17

3。1。2 焊接过程中温度场中最高温度的变化规律 18

3。2 惯性摩擦焊旋转端与固定端温度场的差异 18

3。2。1 试验部分 19

3。2。2 数值模拟部分 21

3。3 焊接试件的直径变化对温度场的影响 23

3。3。1 试验准备 23

3。3。2 数据及分析 24

3。4 摩擦压力对温度场的影响 28

3。4。1 试验材料及准备 28

3。4。2 实验结果及分析 28

3。5 本章小结 30

结论 31

致谢 32

参考文献 33

第一章  绪论

1。1 本论文研究的意义与目的

惯性摩擦焊接是一种可在短时间内产生大量热量的固相焊接方法，目前已在汽车 航空等领域成为最为先进可靠的焊接技术。惯性摩擦焊接是一种优质、精密、高效节 能的焊接技术，在诸多领域中得到十分广泛的应用。论文网

目前，大部分研究都针对摩擦焊接过程温度场、应力应变场以及元素扩散场等物 理参量场的变化及其对惯性摩擦焊的影响，这些方面的研究对优化焊接工艺及焊接变 形参数、提高焊接质量、改进焊接设备、和发展新的焊接工艺都具有极其重要的作用。 如今，发展发展摩擦焊接的重要研究方向和课题之一就是惯性摩擦焊接的数值模拟的 研究。但是，由于模拟环境将热源以及传热模型均理想化，况且忽略了诸多因素对温 度场的影响，不足以说明数据的可靠性，所以，需要通过试验来分析各种参数对惯性 摩擦焊接过程中温度场的影响，也为数值模拟的可靠性提供数据支持。

1。2 摩擦焊接的原理

摩擦焊接技术，是一种近几年被广泛关注的高效节能的固相连接技术，其最大的 优点便是优质、精密，因此被众多领域视为最重要的焊接技术。随着科技的发展，摩 擦焊接的很多弊端也被克服，如今应用于航空航天，海洋资源等领域，他们的重要部 件都无一例外的采用摩擦焊接技术。