金属学报  2008, Vol. 44 Issue (1): 85-90

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接触模型对搅拌摩擦焊接数值模拟的影响

张昭；张洪武

大连理工大学工程力学系

EFFECT OF CONTACT MODEL ON NUMERICAL SIMULATION OF FRICTION STIR WELDING

大连理工大学工程力学系

张昭; 张洪武 . 接触模型对搅拌摩擦焊接数值模拟的影响[J]. 金属学报, 2008, 44(1): 85-90 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(301 KB)   摘要: 在完全热力耦合搅拌摩擦焊接数值模型中采用两种接触模型——经典的 Coulomb接触模型和修正的Coulomb接触模型，模拟了搅拌摩擦焊接过程， 以分析不同接触模型对搅拌摩擦焊接过程数值模拟的影 响. 结果表明，对于低转速的搅拌摩擦焊接，两种模型的 预测结果区别不大；但是对于高转速, 由于界面摩擦剪切应力没有上限，采用经典的Coulomb 接触模型无法模拟，需采用修正的Coulomb接触模型. 搅拌头转速的增加不会改变搅拌摩擦焊接技术固态连 接的本质. 当采用高转速时，焊接构件上、下表面的 变形趋于均匀，有利于得到均匀的显微结构. 关键词 ： 搅拌摩擦焊接,  数值模拟,  接触模型     Abstract：Two contact models, including the classical Coulomb contact model and the modified Coulomb contact model, are used in a fully coupled thermo-mechanical numerical model of friction stir welding to study the effect of the different contact models on the simulation of friction stir welding process. Results indicate that there are little differences between the numerical results of the two contact models for friction stir welding in low rotating speed. But for the friction stir welding in high rotating speed, the classical Coulomb contact model fails to simulate the friction stir welding process due to no limit of shear stress at the interface, which is not considered to be a problem when the modified Coulomb contact model is used. The increase of the rotating speed does not change the nature of solid joining in friction stir welding. When higher rotating speed is adopted, the material deformations on the top and bottom surfaces become more similar, which lead to more uniform microstructures. So, it is recommended to adopt higher rotating speed in a real friction stir welding. Key words： synthesizing and processing techniques    friction stir welding    numerical simulation    contact model 收稿日期: 2007-05-09      ZTFLH:  TG402   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 张昭 张洪武 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/Y2008/V44/I1/85 [1]Mishra R S,Ma Z Y.Mater Sci Eng,2005;R50:1 [2]Ericsson M,Sandstr(?)m R.Int J Fatigue,2003;25:1379 [3]Peel M,Steuwer A,Preuss M,Withers P J.Acta Mater, 2003;51:4791 [4]Gharacheh M A,Kokabi A H,Daneshi G H,Shalchi B, Sarrafi R.Int J Mach Tools Manuf,2006;46:1983 [5]James M N,Hattingh D G,Bradley G R.Int J Fatigue, 2003;25,1389 [6]Kim Y G,Fujii H,Tsumura T,Komazaki T,Nakata K. 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