焊接過程的數值模擬

第1章 緒論

1．1 焊接物理過程的復雜性

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件

1．4 焊接數值模擬的內容

1．5 焊接數值模擬的意義與發(fā)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 焊接殘余應力的產生

2．2．2 材料的率無關彈塑性本構

2．3 接頭熱影響區(qū)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 有限元軟件基礎

3．1 Abaqus軟件基礎

3．1．1 Abaqus軟件簡介

3．1．2 Abaqus幫助文檔

3．2 Abaqus的初步使用

3．2．1 Abaqus分析的基本步驟

3．2．2 Abaqus／CAE簡介

3．2．3 Abaqus／CAE的功能模塊

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的主要文件類型

3．6．inp文件

3．6．1．inp文件的組成

3．6．2．inp文件的結構

3．6．3．inp文件的語法格式

3．6．4．inp文件的修改

3．6．5．inp文件的執(zhí)行

3．7 Abaqus用戶子程序文件

3．7．1 Abaqus用戶子程序

3．7．2 用戶子程序的編寫

3．7．3 用戶子程序的執(zhí)行

3．8 ANSYSFluent軟件簡介

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讀入與檢查網格

3．1 0．3 物理模型的選擇

3．1 0．4 材料屬性設置

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 動網格設置

3．1 0．9 參考值設置

3．1 0．1 0求解器算法設置

3．1 0．1 1求解參數設置

3．1 0．1 2求解監(jiān)視窗口設置

3．1 0．1 3初始化設置

3．1 0．1 4運算設置

3．1 0．1 5運行計算設置

3．1 0．1 6結果設置

3．1 1Fluent用戶自定義程序

3．1 1．1 UDF概述

3．1 1．2 Fluent中的網格拓撲

3．1 1．3 UDF中的自定義函數

3．1 1．4 編譯與加載UDF

3．1 2用戶自定義內存變量

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 有限元網格大小的選取

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

5．1 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系

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 縱向固有應變系數的確定

5．2．2 橫向固有應變系數的確定

5．3 固有應變的施加區(qū)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(qū)組織模擬

7．1 焊接熱影響區(qū)組織轉變與Mbldy模型

7．2 低合金鋼焊接熱影響區(qū)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 子程序編制要點

7．2．4 焊接熱影響區(qū)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 電弧等離子體的特點與基本假設

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復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 復合焊接電?。鄢亓黧w力學模擬過程

附錄

參考文獻2100433B

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復雜過程，影響因素繁多。隨著計算機科技的快速發(fā)展，焊接數值模擬技術得到了越來越廣泛的關注和應用。

《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應用案例”為主線，結合通用數值模擬軟件及實用的算例，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(yè)本科生及研究生學習焊接數值模擬技術和相關軟件的教材，也可供廣大焊接工程技術人員學習和參考。

科學

PIC數值模擬方法，即Particle-In-Cell, 可用于分子原子尺度運動的計算機數值模擬，在等離子體研究等領域有著廣泛的應用。 2100433B