一种三维线性摩擦焊接头CT试样疲劳裂纹扩展模拟方法

    公开(公告)号:CN112883507B

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202110056421.6

    申请日:2021-01-15

    Abstract: 本发明一种三维线性摩擦焊接头CT试样疲劳裂纹扩展模拟方法,属于固相焊接与断裂力学领域;建立三维线性摩擦焊模型;首先,有限元模拟软件ABAQUS中建立三维线性摩擦焊模型后在job模块提交作业模拟焊接,得到线性摩擦焊接头;然后,选取微区紧凑拉伸试样区域,并绘制应力云图草图;最后,建立线性摩擦焊接头微区裂纹扩展紧凑拉伸试样模型,将所述步骤二获得的三个方向的iges文件分别导入三个紧凑拉伸试样模型的草图模块中;得到三个方向裂纹扩展结果,从而预估三维线性摩擦焊接头裂纹扩展趋势。该模拟方法为焊接接头的断裂行为的研究提供了一种新思路,且可以减少大量的预处理和计算时间。

    一种拉应力状态下高温合金裂纹相互作用数值模拟方法

    公开(公告)号:CN112347666B

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202010969338.3

    申请日:2020-09-15

    Abstract: 本发明涉及一种拉应力状态下高温合金裂纹尖端应力场及裂纹相互作用的数值模拟方法,充分考虑航空航天用耐高温材料裂纹数量,尺寸及位置等多方面因素,分析主、微裂纹尖端应力场及相互作用的规律,预测裂纹扩展倾向,同时提出一种新颖的平板初始应力的导入方式,为高温合金焊接接头的裂纹间相互作用及扩展方式奠定了基础。本发明中采用多个控制变量的计算方式,充分探讨了不同的裂纹长度、初始载荷、b/a、b/h、b/w、θ、ψ等取值下裂纹相互作用规律,最后得出界面主裂纹是材料发生断裂破坏的主要部位,而初始拉伸应力的加入会适当的增大界面主裂纹、微裂纹及附近微裂纹尖端的应力强度因子数值,主裂纹增大更为明显,增大了界面主裂纹的扩展倾向。

    一种引入残余应力的CT试样应力场及裂纹扩展分析方法

    公开(公告)号:CN112307664B

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202011258222.5

    申请日:2020-11-11

    Abstract: 本发明涉及一种引入残余应力的CT试样应力场及裂纹扩展分析方法,本发明采用ABAQUS有限元分析软件建立CT试样有限元模型,通过直接赋值法和文件输入数值法赋予CT试样初始应力,并应用云图积分及扩展有限元技术对CT试样进行应力强度因子的计算和裂纹扩展的有限元模拟分析。本发明充分考虑不同的应力情况对裂纹扩展趋势的影响,得到了一种较为精确的计算引入残余应力的高温合金CT试样裂纹尖端应力强度因子和预测裂纹扩展规律的有限元模型,有效地预测了应力对裂纹扩展趋势的影响,该模拟方法能够广泛应用于航空航天领域,为预测残余应力及预处理对裂纹扩展行为的研究提供了一种新思路。

    一种引入初始缺陷的线性摩擦焊接数值模拟方法

    公开(公告)号:CN111639448B

    公开(公告)日:2022-04-01

    申请号:CN202010371432.9

    申请日:2020-05-06

    Abstract: 本发明一种引入初始缺陷的线性摩擦焊接数值模拟方法,属于焊接数值仿真技术领域;基于高温合金线性摩擦焊接数值模拟,首先建立有限元几何模型,然后设置材料属性参数、选择ALE自适应网格参数及质量缩放参数、进行接触面间的摩擦产热与膜层散热设置,以及设置载荷、边界、施加预定义温度场、网格属性,最后进行模拟计算及后处理分析。本发明充分考虑线性摩擦焊接过程中,高温合金原材料存在的初始缺陷的材料特性,几何特性以及位置特性,利用数值模拟的方法对引入初始缺陷的线性摩擦焊接接头成形、接头温度场、速度场以及应力应变场进行定量表征,并揭示缺陷尖端区域各个物理场的突变及演变情况。

    一种引入残余应力的摩擦组焊增材件蠕变孕育期预测方法

    公开(公告)号:CN114943121B

    公开(公告)日:2024-02-23

    申请号:CN202210382591.8

    申请日:2022-04-12

    Abstract: 本发明涉及一种引入残余应力的摩擦组焊增材件蠕变孕育期预测方法,建立二维高温合金线性摩擦焊模型;使用蠕变拉伸模型通过直接赋值法产生残余应力,并施加载荷进行蠕变实验。本发明通过MATLAB图像轮廓识别方法将应力云图转换成更加清晰应力等值图,通过对于MATLAB算子阈值的调整,使得应力分区圆滑,避免了部分分区划分复杂导致网格质量不佳对计算结果产生影响,使网格对计算结果的影响降到最低,为网格最优化设计提供了一种思路;本发明得到了一种较为准确计算线性摩擦焊接头蠕变行为的有限元模型,有效地预测了焊后残余应力对蠕变孕育期的影响,为焊接接头的蠕变行为的研究打下了基础。

    一种引入残余应力的摩擦组焊增材件蠕变孕育期预测方法

    公开(公告)号:CN114943121A

    公开(公告)日:2022-08-26

    申请号:CN202210382591.8

    申请日:2022-04-12

    Abstract: 本发明涉及一种引入残余应力的摩擦组焊增材件蠕变孕育期预测方法,建立二维高温合金线性摩擦焊模型;使用蠕变拉伸模型通过直接赋值法产生残余应力,并施加载荷进行蠕变实验。本发明通过MATLAB图像轮廓识别方法将应力云图转换成更加清晰应力等值图,通过对于MATLAB算子阈值的调整,使得应力分区圆滑,避免了部分分区划分复杂导致网格质量不佳对计算结果产生影响,使网格对计算结果的影响降到最低,为网格最优化设计提供了一种思路;本发明得到了一种较为准确计算线性摩擦焊接头蠕变行为的有限元模型,有效地预测了焊后残余应力对蠕变孕育期的影响,为焊接接头的蠕变行为的研究打下了基础。

    一种三维线性摩擦焊接头CT试样疲劳裂纹扩展模拟方法

    公开(公告)号:CN112883507A

    公开(公告)日:2021-06-01

    申请号:CN202110056421.6

    申请日:2021-01-15

    Abstract: 本发明一种三维线性摩擦焊接头CT试样疲劳裂纹扩展模拟方法,属于固相焊接与断裂力学领域;建立三维线性摩擦焊模型;首先,有限元模拟软件ABAQUS中建立三维线性摩擦焊模型后在job模块提交作业模拟焊接,得到线性摩擦焊接头;然后,选取微区紧凑拉伸试样区域,并绘制应力云图草图;最后,建立线性摩擦焊接头微区裂纹扩展紧凑拉伸试样模型,将所述步骤二获得的三个方向的iges文件分别导入三个紧凑拉伸试样模型的草图模块中;得到三个方向裂纹扩展结果,从而预估三维线性摩擦焊接头裂纹扩展趋势。该模拟方法为焊接接头的断裂行为的研究提供了一种新思路,且可以减少大量的预处理和计算时间。

    一种拉应力状态下高温合金裂纹相互作用数值模拟方法

    公开(公告)号:CN112347666A

    公开(公告)日:2021-02-09

    申请号:CN202010969338.3

    申请日:2020-09-15

    Abstract: 本发明涉及一种拉应力状态下高温合金裂纹尖端应力场及裂纹相互作用的数值模拟方法,充分考虑航空航天用耐高温材料裂纹数量,尺寸及位置等多方面因素,分析主、微裂纹尖端应力场及相互作用的规律,预测裂纹扩展倾向,同时提出一种新颖的平板初始应力的导入方式,为高温合金焊接接头的裂纹间相互作用及扩展方式奠定了基础。本发明中采用多个控制变量的计算方式,充分探讨了不同的裂纹长度、初始载荷、b/a、b/h、b/w、θ、ψ等取值下裂纹相互作用规律,最后得出界面主裂纹是材料发生断裂破坏的主要部位,而初始拉伸应力的加入会适当的增大界面主裂纹、微裂纹及附近微裂纹尖端的应力强度因子数值,主裂纹增大更为明显,增大了界面主裂纹的扩展倾向。

    一种引入初始缺陷的线性摩擦焊接数值模拟方法

    公开(公告)号:CN111639448A

    公开(公告)日:2020-09-08

    申请号:CN202010371432.9

    申请日:2020-05-06

    Abstract: 本发明一种引入初始缺陷的线性摩擦焊接数值模拟方法,属于焊接数值仿真技术领域;基于高温合金线性摩擦焊接数值模拟,首先建立有限元几何模型,然后设置材料属性参数、选择ALE自适应网格参数及质量缩放参数、进行接触面间的摩擦产热与膜层散热设置,以及设置载荷、边界、施加预定义温度场、网格属性,最后进行模拟计算及后处理分析。本发明充分考虑线性摩擦焊接过程中,高温合金原材料存在的初始缺陷的材料特性,几何特性以及位置特性,利用数值模拟的方法对引入初始缺陷的线性摩擦焊接接头成形、接头温度场、速度场以及应力应变场进行定量表征,并揭示缺陷尖端区域各个物理场的突变及演变情况。

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