清华大学学报(自然科学版)

作者：谢佳琪, 张晗, 朱志明

单位：1. 清华大学 机械工程系, 北京 100084;<br>2. 清华大学 先进成形制造教育部重点实验室, 北京 100084;<br>3. 中国人民解放军32555部队, 广州 510730

关键词：旋转摩擦焊,热力耦合,数值模拟,有限元方法

基金：国家自然科学基金资助项目(51775301,51075231)

旋转摩擦焊作为一种固相焊接方法,能够实现同种或异种材料的高质量连接,国内外均开展了广泛研究和应用。旋转摩擦焊接头性能主要取决于焊接过程中的热、力过程,其热力耦合行为是探明旋转摩擦焊机理、开展新工艺研究和参数优化的重要依据,但目前仍未形成统一理论。该文总结了旋转摩擦焊热力耦合行为的研究进展,包括摩擦机制和产热理论、材料黏塑性模型以及焊接过程热力耦合的解析求解方法;介绍了相关数值模拟方法的应用情况,在热传导数值模型的基础上,以有限元方法为主,发展出了多尺度多物理场仿真技术和应用神经网络的焊接工艺预测方法。目前旋转摩擦焊模拟仿真面临的挑战在于提高数值模拟技术的建模效率和模型准确性,同时降低计算成本。进一步深入探索焊接机理或引入多种计算手段是未来旋转摩擦焊模拟仿真的发展方向。

来源：2024年第12期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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