基于体热源的激光透射焊接PA66温度场模拟

›› 2016, Vol. 29 ›› Issue (1): 22-.

基于体热源的激光透射焊接PA66温度场模拟

孟冬冬,伍彦伟,范彩连,蔡野

(江苏大学机械工程学院,江苏镇江 212013)

出版日期:2016-01-15 发布日期:2016-02-25
作者简介:孟冬冬(1988—),男,硕士研究生。研究方向:激光透射焊接数值模拟与实验。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51275219);江苏省高校自然科学研究面上基金资助项目(14KJB460006)

Temperature Field Simulation of Laser Transmission Welding PA66 Based on Volumetric Heat Source

MENG Dongdong,WU Yanwei,FAN Cailian,CAI Ye

(School of Mechanical Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang 212000,China)

Online:2016-01-15 Published:2016-02-25

摘要/Abstract

摘要：

目前国内激光透射焊接温度场模拟大多采用面热源,无法考虑炭黑含量的影响。为此,文中使用Ansys的APDL语言构建了基于体热源的三维瞬态有限元模型,采用该模型对PA66的激光透射焊接温度场进行了模拟,并将模拟结果与面热源下的模拟结果、实验结果分别进行对比。结果发现,由体热源模型模拟得到的焊缝热影响区形貌与实际热影响区形貌较为接近,模型预测的热影响区尺寸也与实测值保持着较高的吻合度,表明体热源能较好地表征炭黑含量对焊接结果的影响,并在温度场模拟方面明显优于面热源。

关键词: 激光透射焊接, 温度场, 体热源

Abstract:

The majority of temperature field models of laser transmission welding in China are established based on surface heat source without the influence of carbon black in consideration.A 3D transient finite element model based on volumetric heat source is presented using APDL language of ANSYS to simulate the temperature field of laser transmission welding PA66.The simulated results are compared with that of surface heat source model and experimental results respectively.The results indicate that the simulated shape of heat affect zone (HAZ) under volumetric heat source agrees very well with the experimental observation,and the dimensions of HAZ predicted by simulation also maintains relatively high accuracy.It is evident that volumetric heat source has obvious advantages over surface heat source in temperature filed simulation and can be used to characterize the influence of carbon black very well.

Key words: laser transmission welding;temperature field;volumetric heat source

中图分类号:

TN249

孟冬冬,伍彦伟,范彩连,蔡野. 基于体热源的激光透射焊接PA66温度场模拟[J]. , 2016, 29(1): 22-.

MENG Dongdong,WU Yanwei,FAN Cailian,CAI Ye. Temperature Field Simulation of Laser Transmission Welding PA66 Based on Volumetric Heat Source[J]. , 2016, 29(1): 22-.

[1]	修晓波,李伯全,周峰. 基于遗传算法的温度传感器布置优化[J]. 电子科技, 2021, 34(9): 17-23.
[2]	方鑫,吴尧辉,吴昊珍. 基于Fluent的电机温度场计算[J]. 电子科技, 2021, 34(12): 30-35.
[3]	徐洋洋,伞红军,陈久朋,谢飞亚,魏顺祥,王汪林,刘亮,陈佳. FL-DLight3-4000激光器激光熔覆过程温度场数值模拟分析[J]. 电子科技, 2021, 34(11): 1-10.
[4]	王新掌,郭强,许孝卓. 笼型转子端环断裂引发电机各场量变化情况的分析[J]. 电子科技, 2021, 34(10): 18-26.
[5]	宋贺,吴尧辉,吴昊珍. 基于多场耦合的电机暂态温度场研究[J]. 电子科技, 2020, 33(5): 15-20.
[6]	徐鹏, 韩一平. 激光辐照材料热效应问题的有限元实现[J]. , 2018, 31(3): 17-.
[7]	孙毅 1，褚超美 1，顾建华 2. DCT变速器的离合器热负荷特性仿真分析[J]. , 2017, 30(4): 64-.
[8]	刘文清. 圆孔对法兰温度场和应力场影响的有限元分析[J]. , 2012, 25(4): 41-.
[9]	胡莹璐, 李培咸, 李志明, 吴丽敏, 刘红才, 李丁玮, 白俊春. MOCVD片式红外辐射系统调节曲线的仿真与分析[J]. , 2012, 25(1): 108-.
[10]	李婧, 陈祖红. 激光辐照Si-CCD热力效应的研究[J]. , 2011, 24(4): 122-.
[11]	郭龙成, 过振, 王石语, 刘海强, 宋小鹿, 李兵斌. 二极管泵浦固体激光器热透镜焦距的数值模拟[J]. , 2010, 23(9): 63-.
[12]	吕娟, 过振, 王石语. 利用镜像法求解矩形倍频晶体的温度场分布[J]. , 2010, 23(8): 32-.
[13]	熊波, 杨威. 油罐温度场的数值计算[J]. , 2010, 23(6): 91-.