焊接過程的數值模擬

內容簡介

焊接是一個涉及電弧物理、傳質傳熱、力學、冶金與材料學等多物理場耦合的複雜過程，影響因素繁多。隨著計算機科技的快速發展，焊接數值模擬技術得到了越來越廣泛的關注兆組和和套用。

《焊接過程的數值模擬》以“理論介紹一數值模擬實現方法一具體套用案例”為主線，結合通用數值模擬軟體及刪糠甩實用的算例，對多種常見焊接方法及焊接過程中涉及的熱、力、微組織相變、電弧及溶池流體等諸多物理過程給出了數值模擬實現方法。

《焊接過程的數值模擬》理論講解詳細深入，實例內容豐富、可操作性強，可作為高等院校焊接技術與工程及其相關專業本科生及研究生學習焊接數值模擬技術和相關軟體的教材，也可供廣大焊接工程技術人員學習和參考。

圖書目錄

第1章緒論

1．1 焊接物理過程的複雜性

1．2 數值模擬的基本概念與步驟

1．3 數值方法與數值模擬軟體

1．4 焊接數值模擬的內容

1．5 焊接數值模擬的意義與發展概況

第2章焊接物理過程基礎

2．1 焊接熱過程

2．1．1 常用焊接熱源及熱效率

2．1．2 焊接熱源模型

2．1．3 焊接溫度場及傳熱定律

2．2 焊接應力與材料力學本構

2．2．1 焊接殘餘應力的產生

2．2．2 材料的率無關彈塑性本構

2．3 接頭熱影響區微觀組織演化

2．3．1 接頭微觀組織演化簡介

2．3．2 相變描述方法

2．3．3 相變模型

2．4 焊接電弧與焊接熔池

2．4．1 焊接電弧

2．4．2 焊接熔池

第3章有限元軟體基礎

3．1 Abaqus軟體基礎

3．1．1 Abaqus軟體簡介

3．1．2 Abaqus幫助文檔

3．2 Abaqus的初步使用

3．匪凶海危2．1 Abaqus分析的基本步驟

3．2．2 Abaqus／CAE簡介

3．2．3 Abaqus／CAE的功能模組

3．3 Abaqus中的單位體制

3．4 Abaqus中的單元

3．4．1 單元的分類

3．4．2 單元的表征與命名

3．4．3 單元的選擇

3．5 Abaqus的主要檔案類型

3．6．inp檔案

3．6．1．inp檔案的組成

3．6．2．inp檔案的結構

3．照局希6．3．inp檔案的語法格式

3．6．櫻整4．inp檔案的修改

3．6．5．inp檔案的執行

3．7 Abaqus用戶子程式檔案

3．7．1 Abaqus用戶子程式

3．7．2 用戶子程式的編寫

3．7．3 用戶子程式的執行

3．8 ANSYSFluent軟體簡介

3．9 nuent計算流程

3．1 0nuent的初步使用

3．1 0．1 Fluent的啟動與主界面

3．1 0．2 Fluent讀入與檢查格線

3．1 0．3 物理模型的選擇

3．1 0．4 材料屬性設定

3．1 0．5 相的設定

3．1 0．6 計算域條件設定

3．1 0．7 邊界條件設定

3．1 0．8 動格線設定

3．1 0．9 參考值設定

3．1 0．1 0求解器算法設定

3．1 0．1 1求解參數設定

3．1 0．1 2求解監視視窗設定

3．1 0．1 3初始化設定

3．1 0．1 4運雅煉祝宙算設定

3．1 0．1 5運行計算設定

3．1 0．1 6結果設定

3．1 1Fluent用戶自定義程式

3．1 1．1 UDF概述

3．1 1．2 Fluent中的格線拓撲

3．1 1．3 UDF中的自定義函式

3．1 1．4 編譯與載入UDF

3．1 2用戶自定義記憶體變數

3．1 3用戶自定義標量

第4章焊接熱力模擬一一熱彈塑性法

4．1 熱彈塑性法的基本假設

4．2 熱源參數及材料性能參數

4．3 模擬過程中需要注意的問題

4．3．1 熱力耦合方式的選取

4．3．2 熱源模型的選擇與校核

4．3．3 有限元格線大小的選取

4．4 電弧焊接熱力耦合綜合實例

4．4．1 問題描述

4．4．2 問題分析

4．4．3 Abaqus／CAE溫度場分析過程

4．4．4．Abaqus／CAE應力場模擬分析過程

第5章焊接熱力模擬一一固有應變法

5．危影腿1 固有應變法的基本理論

5．1．1 固有應變的基本概念

5．1．2 固有應變法與熱彈塑性法的關係

5．1．3 固有應變法的解析計算

5．1．4 固有應變法的有限元計算

5．2 固有應變參數的確定

5．2．1 縱向固有應變係數的確定

5．2．2 橫向固有應變係數的確定

5．3 固有應變的施加區域

5．4 多道焊的固有應變

5．5 T形接頭的縱向固有應變

5．6 固有應變法平板堆焊綜合實例

5．6．1 問題描述

5．6．2 問題分析

5．6．3 Abaqus／CAE分析過程

第6章特種焊的數值模擬

6．1 點焊過程的數值模擬

6．1．1 電阻點焊過程的特點

6．1．2 點焊數值模擬分析方法的演化過程

6．2 點焊熱．力．電耦合模擬綜合實例

6．2．1 問題描述

6．2．2 問題分析

6．2．3 Abaqus熱．力．電耦合分析過程

6．3 攪拌摩擦焊的數值模擬

6．3．1 攪拌摩擦焊簡介

6．3．2 攪拌摩擦焊的數值模擬方法

6．4 攪拌摩擦焊動力學模擬實例

6．4．1 問題描述

6．4．2 問題分析

6．4．3 攪拌摩擦焊動力學分析過程

第7章焊接熱影響區組織模擬

7．1 焊接熱影響區組織轉變與Mbldy模型

7．2 低合金鋼焊接熱影響區組織演變模擬實例

7．2．1 問題描述

7．2．2 問題分析與思路

7．2．3 子程式編制要點

7．2．4 焊接熱影響區相變模擬具體過程

第8章焊接電弧及熔池的流體力學模擬

8．1 焊接電弧的流體力學模擬

8．1．1 電弧電漿的特點與基本假設

8．1．2 電弧控制方湲

8．2 TIG焊電弧流體力學模擬綜合實例

8．2．1 問題描述

8．2．2 問題分析

8．2．3 TIG焊電弧流體力學模擬過程

8．3 焊接熔池的流體力學模擬

8．3．1 焊接熔池的流體特點與基本假設

8．3．2 焊接熔池控制方程

8．4 等離子．MIG複合焊熔池流體力學模擬實例

8．4．1 問題描述

8．4．2 問題分析

8．4．3 複合焊接電弧．熔池流體力學模擬過程

附錄

參考文獻

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基本介紹

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