声明
摘要
符号说明
1．1选题意义
1．2搅拌摩擦焊(FSW)的研究现状
1．2．1搅拌头设计
1．2．2FSW接头分区
1．2．3FSW产热机制与温度的测量
1．2．4FSW材料流动与表征
1．3FSW过程的数值模拟
1．3．1固体力学模型与流体动力学模型
1．3．2两种界面模型
1．3．3产热传热与材料流动
1．4超声辅助FSW的研究现状
1．4．1超声辅助加工
1．4．2超声辅助FSW
1．5超声辅助FSW过程的数值分析
1．6相关领域存在的问题
1．7本文的研究重点
第2章UaFSW实验与声场建模分析
2．1UaFSW焊接系统
2．2UaFSW工艺试验
2．3超声声场的建模分析
2．3．1UaFSW超声传递过程与耦合特点
2．3．2声场方程
2．3．3点线传播的模型简化
2．3．4声压的边界条件
2．4超声声场的计算结果
2．5本章小结
第3章本构方程的修正与UaFSW过程建模
3．1基于声应力做功对本构方程的修正
3．1．1本构方程的比较与选取
3．1．2超声作用下的塑性成形热激活机制
3．1．3修正的G-Z本构方程
3．1．4S-T本构方程的修正
3．2本构方程及其修正形式的验证
3．2．1本构方程的验证
3．2．2G-Z本构方程及其修正形式在不同情况下的计算结果
3．3G-Z本构方程及其修正形式中的应变
3．4流动应力的计算流程
3．5UaFSW过程建模
3．5．1控制方程组
3．5．2边界条件
3．6计算结果与实验验证
3．7本章小结
第4章超声对搅拌头／工件接触界面滑移状态的影响
4．1滑移系数
4．2超声对界面滑移状态的影响
4．2．1声应力功对滑移系数的修正
4．2．2UaFSW热源模型的改进
4．2．3速度边界与摩擦力边界条件
4．3模型的改进之处
4．4计算结果与实验验证
4．5本章小结
第5章基于声应力做功对Norton摩擦模型的修正
5．1界面不均匀摩擦模型的比较与选用
5．2模型特点与算例条件
5．3Norton摩擦模型的修正
5．4焊接产热与载荷模型
5．5修正的Norton摩擦模型用于UaFSW热-力-流分析
5．5．1搅拌头／工件接触界面上的作用力
5．5．2接触界面上的产热和材料流动
5．5．3剪切层内的流动和产热
5．5．4超声对焊接载荷的影响
5．6本章小结
第6章超声减摩效应及对Coulomb摩擦模型的修正
6．1超声减摩机制
6．2库伦摩擦模型的修正
6．3UaFSW过程中界面摩擦系数的计算结果
6．4超声减摩对材料流动的作用
6．5超声减摩对焊接产热的作用
6．6实验验证
6．7本章小结
7．1结论
7．2展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文及专利
攻读博士学位期间参与的科研项目
攻读博士学位期间获得奖励
山东大学;
