论文开题报告：双丝焊热源的交互作用数值模拟分析

大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院：　机电及自动化学院　　　　　　　　　　　专业班级：　08级车辆工程　　　　

课题名称 双丝焊热源的交互作用数值模拟分析

1.本课题的的研究目的和意义：
近年来, 航空航天、交通运输、海洋工程等工业的发展, 极大地推动了焊接技术的发展。伴随着产品、材料、使用条件的多种多样, 对焊接质量的要求越来越高, 因此如何用优质、高效的焊接技术来满足当前的需要, 是焊接工作者面临的任务。提高焊接生产效率和焊接质量、实现焊接自动化生产、减少焊接缺陷成为实际生产的迫切要求。焊接生产率的提高主要有两个方面: 一是薄板焊接时焊接速度的提高; 二是中、厚板焊接时熔敷率的提高。双丝焊因具有焊接速度高、焊丝熔敷率高、焊缝质量好等优点而受到各国焊接学者的关注 , 因此其应用越来越广泛, 对其研究也越来越多。
通过对双丝焊的温度场的数值模拟计算，预测两个热源的产热、交互影响，确定双丝焊的焊接过程中工件的温度分布，达到了解新型高效的焊接方法—双丝焊的特点的目的。
2.文献综述（国内外研究情况及其发展）：
双丝焊作为一种高
……（新文秘网https://www.wm114.cn省略763字，正式会员可完整阅读）……　
法) 和MIG21Y(MIG 单丝磁控法) 。在铝合金的焊接中,日本还开发了双丝焊接技术, 其消耗电极焊丝在前, 填充焊丝在后, 近于平行地配置在喷管内进行焊接。在消耗电极形成的熔池内插入焊丝, 再由熔池热量熔化填充焊丝, 这样焊丝熔化速度得到了提高, 提高了生产率, 并降低了熔池温度, 冷却速度增加, 变形减小。由于MIG/MAG 焊法具有高效、节能、价廉、可见性好、便于使用等优点, 于20 世纪80 年代中期在国际上已成为主要的焊接方法。而且在先进工业国家的应用比例越来越大, 如日本已达80% , 欧美达50%~ 60%。
在多丝焊方面曾出现方波交流电源多丝埋弧焊。方波交流电源由于具有稳定的重复引燃性、在窄坡口内没有弧偏吹、边缘熔化可靠等优点, 可提高生产率。利用方波交流电源, 再与高的焊接速度及高的熔敷率的多丝埋弧焊相配合, 则可进一步提高生产率。在焊接VC2A 化纤纺丝机中的保温箱时, 用的是双丝摆动CO2自动焊 。经实验证明, 用双丝摆动CO2 自动焊, 操作稳定性可靠, 焊透性好, 焊缝成形好。为了提高我国工业企业的焊接生产效率和焊接生产水平, 珠海雅各臣有限公司从世界著名的德国克鲁斯(Cloos) 公司引进了Tandem 高速高效MIG/MAG 双丝焊接技术, 并在国内大力推广应用。总之, 双丝焊的应用越来越广泛, 越来越被人们重视。


3.本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：
本课题研究的内容是建立双丝焊数值模拟模型，进行热-力耦合焊接分析，研究两个单丝分别产生的温度场，分析两个热源同时作用对温度场的影响，确定出塑性区，分析不同热源对双丝焊熔池的影响。
其成果形式为模拟实验分析论文。






4.拟解决的关键问题：
1.两个热源的不同匹配对热影响区和塑性区影响分析。
2.两个热源交互作用后的温度场分布情况分析。
3.双丝焊与单丝焊熔池比较分析。
4.双丝焊不同热源大小对熔池的影响分析。





5、研究思路、方法和步骤：
思路：首先学会运用msc.marc有限元分析软件，结合理论知识，再使用marc有限元分析软件建立热源模型，模拟两个热源焊接对温度场的影响，并分析模拟实验结果，从而得出双丝焊温度场的分布情况及其熔池的形状变化关系，减少工程上的损失，提高焊接效率。
其步骤主要为理论分析→学习MARC软件→模型建立→模拟实验→结果分析→成果展示（论文形式）







6、本课题的进度安排：
第一周 — 第四周： 查阅资料、文献、学习有限元软件，了解课题及制定研究路线
第五周 — 第六周： 进行单丝、双丝焊分析模型的建立
第七周 — 第九周： 进行单丝的焊接温度场计算。
第十周 — 第十三周：进行双丝-两个热源的焊接温度场数值模拟计算
第十四周—第十六周：撰写毕业论文














7、参考文献：
[1] 莫春立, 钱百年. 焊接热源计算模式的研究进展[ J ]. 焊接学报,2001, 22(3):93-96.
[2] 田红雨，陈芙蓉，解瑞军，郝永飞.7A52 铝合金双丝MIG焊接温度场数值模拟 兵器材料科学与工程2010.05，33（3）
[3] 陈火红 MARC有限元实例分析教程,机械工业出版社，2002.2
[4] 徐文立，孟庆国，方洪渊，徐广印.高强铝合金板双丝焊温度场 焊接学报，2004.,25（3）
[5] 曹梅青，邹增大，张顺善，曲仕尧.双丝电弧焊研究现状及进展山东科技大学报2008,27（2）
[6] 李俐群，张亮，戴景明。激光填丝多层焊温度场和应力场的数值模拟 中国激光 2011.10
[7] 孟庆国，方洪渊，徐文立，姬书得.铝合金双丝焊应力场的数值模拟 焊接学
报.2005.26(8): 43 -44
[8] 孟庆国，方洪渊，徐文立，姬书得. ……（未完，全文共6104字，当前仅显示2144字，请阅读下面提示信息。收藏《论文开题报告：双丝焊热源的交互作用数值模拟分析》）