钛合金搅拌摩擦焊接构件显微结构及力学性能预测中的计算方法

基本信息
批准号:11572074
项目类别:面上项目
资助金额:56.00
负责人:张昭
学科分类:
依托单位:大连理工大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘亚丽,叶宏飞,吴奇,葛芃,田宇,龚喜,韩星凯
关键词:
搅拌摩擦焊接热力耦合模型原胞自动机法
结项摘要

The formation of the different welding zones can be simulated based on the numerical investigation on the material flows and the numerical model of grain sizes in friction stir welding (FSW) of titanium alloy. The mechanism for the different welding zones can be then explained and the relation between the welding parameters and the welding zones can be established. The computational model of the precipitation in FSW can be established based on the Johnson-Mehl-Avrami model. The coupled model with consideration of both the grain growth and the precipitations can be built based on the cellular automata model. The mechanical properties of the weld can be then predicted based on the strain hardening model with consideration of the precipitation evolutions. The cellular automata model and the numerical model for prediction of mechanical properties in micro scale can be connected to the thermo-mechanical model of FSW in macro scale. The multi scale computational method can be then developed. The computational methods and the numerical models of FSW can be further improved.

通过对钛合金搅拌摩擦焊接材料行为的研究及所建立的搅拌摩擦焊接晶粒预测模型,界定钛合金搅拌摩擦焊接过程中不同的焊接区域并解释其形成机理,建立焊接参数与焊件区域之间的关联。基于Johnson-Mehl-Avrami模型建立搅拌摩擦焊接沉淀相计算模型,进一步结合元胞自动机法建立考虑再结晶因素的晶粒生长和沉淀相演化耦合模型,结合基于沉淀相变化的应变硬化模型,构建钛合金搅拌摩擦焊接力学性能预测模型。以图形返回算法为基础,建立微观元胞自动机模型和力学性能预测模型与宏观热力耦合模型的关联,系统性研究宏微观参量之间的相互影响关系,发展宏微观一体化的计算方法,进一步建立和完善搅拌摩擦焊接的数值模型和计算方法。

项目摘要

通过建立搅拌摩擦焊接的Monte Carlo模型模拟了再结晶和晶粒长大的过程,将工艺参数与晶粒形貌和尺寸联系起来,发展了两尺度Monte Carlo模型模拟了钛合金在搅拌摩擦焊接过程中的beta-alpha相变。通过不同模型预测了钛合金、铝合金的力学性能,通过晶体塑性模型研究了不同晶粒形貌和尺寸下的搅拌摩擦焊接构件的力学行为。建立了搅拌头磨损的计算模型,将焊接质量和搅拌头磨损程度进行了关联,通过试验验证了磨损搅拌头下用于晶粒预测的Monte Carlo模型。共发表和录用SCI期刊论文23篇,发表国内期刊论文23篇,参加国际学术会议24人次,其中邀请报告5次,参加国内学术会议16人次,其中邀请报告2次。专著2部,授权实用新型专利6项。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
2

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

DOI:10.16285/j.rsm.2019.1280
发表时间:2019
3

中国参与全球价值链的环境效应分析

中国参与全球价值链的环境效应分析

DOI:10.12062/cpre.20181019
发表时间:2019
4

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

DOI:
发表时间:2022
5

城市轨道交通车站火灾情况下客流疏散能力评价

城市轨道交通车站火灾情况下客流疏散能力评价

DOI:
发表时间:2015

张昭的其他基金

批准号:60603003
批准年份:2006
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50471043
批准年份:2004
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:41402258
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21073162
批准年份:2010
资助金额:37.00
项目类别:面上项目
批准号:11771013
批准年份:2017
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:10971255
批准年份:2009
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:41877278
批准年份:2018
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:50274056
批准年份:2002
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:50474071
批准年份:2004
资助金额:20.00
项目类别:面上项目
批准号:81473305
批准年份:2014
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:50771092
批准年份:2007
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:10802017
批准年份:2008
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11875127
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:20203015
批准年份:2002
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11172057
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:11275069
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51771173
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:21273199
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

基于性能预测的搅拌摩擦焊接计算方法研究

批准号:11172057
批准年份:2011
负责人:张昭
学科分类:A0813
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
2

搅拌摩擦焊接的多尺度计算方法研究

批准号:10802017
批准年份:2008
负责人:张昭
学科分类:A0813
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
3

脉冲电流辅助钛合金静轴肩搅拌摩擦焊接头的织构控制研究

批准号:51604015
批准年份:2016
负责人:蒋晓青
学科分类:E0414
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
4

逆向差速搅拌摩擦焊接方法及接头形成机理研究

批准号:51175117
批准年份:2011
负责人:刘会杰
学科分类:E0508
资助金额:60.00
项目类别:面上项目