热成形B1500HS硼钢与DP780双相钢点焊焊接性及仿真分析

以热成形B1500HS钢和DP780双相钢电阻点焊为研究对象,通过对焊点的熔核特征、热影响区微观组织以及焊接缺陷的分析,对焊接接头的焊接性能进行评价。同时,结合Sorpas软件建立点焊数值模型,对点焊过程进行了仿真分析,再现了点焊的熔核形成过程、焊接温度场分布以及焊接后焊点特征。研究表明,板材的接触电阻和焊接电流密度分布影响焊核的形成;热影响区主要由于焊接热循环中峰值温度不同,形成不同的微观组织结构;焊接缺陷的形成主要是由焊接飞溅影响所致。

激光切割热传导损失数值计算方法

建立了热切割过程模型 ,通过求解切割前沿的能量平衡方程 ,找到了切割过程中热传导损失及热影响区宽度与切割工艺参数之间的数学关系。这些变量是贝克来数 (Pe)的函数。为了提高公式的通用性 ,采用量纲一的参数进行表述。该理论公式可用来预测切割速度。试验证明 ,切割速度的预测结果是非常准确的。

激光填丝焊技术

介绍了激光填丝焊的装置 ;论述了光束与焊丝和工件的相互作用及送丝速度与焊接速度之间的关系 ;同时对激光热丝焊、多道焊和异种金属焊技术进行了评述。

车用6061-T5铝合金的力学特性及各向异性硬化行为的屈服准则

对车用6061-T5铝合金材料进行了拉伸和剪切力学试验研究,获取了不同应变下与挤压方向成不同角度的屈服应力和各向异性系数,分析了材料的各向异性特征;并在此基础之上,使用Hill1948和Karafillis-Boyce(K-B)两种各向异性塑性模型对材料进行了标定研究,发现两种屈服准则能够对特定应变下的单拉屈服应力进行较好的预测,但标定的方程系数随不同塑性应变发生明显变化,因此,为了揭示标定的屈服准则系数随塑性应变的变化规律以便完整描述铝合金的硬化特性,将上述两种屈服准则的系数表达成塑性应变的函数关系式,使得改进后的模型能够准确地描述6061-T5铝合金断裂前的完整力学特征。

三层板电阻点焊接头界面力学性能

目的为掌握汽车侧撞区域三层板电阻点焊接头不同界面的承载能力,研究三层板接头力学性能。方法以B1500HS-1.4 mm/B1500HS-1.6 mm/DC06-0.8 mm三层板电阻点焊接头为研究对象,通过剪切拉伸试验结果,对比分析不同界面的力学性能,并对焊点熔核区显微组织、界面熔核尺寸、显微硬度以及失效模式进行研究与分析。结果在三层焊中,当上下两侧板材强度相差很大时,不同界面的三层板点焊接头具有不同的峰值载荷和断裂能量,强强界面的剪切承载能力是强弱界面的6倍;熔核区不同板材处的马氏体含量以及界面熔核尺寸均影响点焊接头的力学性能;热成形钢一侧影响区因原始全马氏体组织出现了软化;拉剪试验条件下,B1500HS-1.4 mm/B1500HS-1.6 mm界面点焊接头失效模式为纽扣失效,B1500HS-1.6mm/DC06-0.8 mm界面点焊接头失效模式为先纽扣失效,后母材撕裂。结论在汽车耐撞设计中应通过承载分配,将碰撞结构力传导至强强界面,并通过隔离设计尽量避免强弱界面受到结构力影响,以提高碰撞性能。

检出限测定下限和校准曲线最低浓度点值的区别及应用

检出限、测定下限和校准曲线最低浓度点是实际工作中容易混淆的几个概念,本文联系检测工作实际,从所述概念的计算入手,进行了区分和应用方面的探讨。

复合车体加强技术在汽车安全碰撞中的应用

介绍一种复合车体加强技术,通过在车身的空腔内填充结构增强泡沫,复合材料发生化学反应,增强车身强度,改进碰撞性能。复合车体加强技术对比传统的提高钢材强度的方法有着性能较优、质量较好、模具费用低、拼装方便等优点,经证实该车体加强技术有着较好的应用前景。

基于ANSYS平台焊接模拟中不同焊接热源的比较

比较了基于ANSYS平台的焊接温度场模拟过程中不同热源模式对计算结果的影响。采用不同的热源加载形式、电弧有效半径、焊接速度以及对流系数的模拟结果表明:对于复杂的焊接结构,应考虑2种或多种加载形式取代单一热源;与焊接速度、对流系数比较,电弧有效半径对模拟结果影响大为显著,在平板堆焊实验中,r为5mm时模拟结果与实际情况最为相符。

ANSYS在激光焊接温度场数值模拟中的应用

通过分析和总结激光焊接过程有限元模拟的研究现状,综述了利用ANSYS进行激光焊接三维温度场有限元数值模拟中,物理模型的建立和网格划分、边界条件、等离子体及熔池对流等问题的处理。

钛合金激光焊接过程中等离子体光信号的检测与分析

通过试验的方法探讨了钛合金激光焊接过程中的等离子体光信号与焊接质量的关系 ,结果分析表明 ,钛合金的激光焊接过程比低碳钢产生更强烈的等离子体云 ,等离子体光信号可以较好地反映焊接过程的稳定性和焊接质量的变化。焊接质量良好时 ,等离子体光信号幅值在某一固定值上下波动 ,当改变焊接参数使焊接熔深或熔宽改变时 ,信号的平均幅值亦有明显改变 ;当较大间隙或错边存在时 ,等离子体光信号的平均值明显降低 ,但两种信号的特征不尽相同 ,前者造成等离子体光信号剧烈动荡而均值很低 ,而后者一定范围内 ,随着错边量增加 ,信号幅值逐渐减小。上述试验结果表明 ,可以用等离子体光信号的幅值高低和波动大小作为焊接质量实时监测和控制的特征信号。

针对行人髋部碰撞保护的汽车前端造型与结构概念设计研究

分析了汽车前端造型因素对行人髋部碰撞的影响,提出了以降低碰撞能量输入为目标的车型外轮廓设计方法,并建立了髋部冲击器与某实车车型发动机罩前缘碰撞模型。基于该模型对其行人髋部碰撞保护性能进行了分析评估,结合各个碰撞位置的局部结构特征,进行了有针对性的结构改进设计。仿真结果表明,通过增设可变形吸能结构、削减局部结构刚度等措施,可以改善髋部冲击器的碰撞波形,降低损伤指标的峰值,为以Euro NCAP评价为目标的实车造型和结构设计提供参考。

激光薄板拼焊过程温度场和应力应变场的数值模拟

对激光薄板拼焊过程中的温度场和应力应变场有限元分析问题进行了研究。采用基于 A N SY S 大型通用有限元分析软件平台,使用其提供的 A PD L 语言工具进行开发设计。从有限元分析过程中的建立计算模型、温度场分析及应力应变场分析 3个紧密相关的方面,对薄板激光拼焊过程的数值模拟进行了讨论。

焊接应力应变与变形的数值研究进展

综述了焊接应力应变与变形的数值模拟的新进展,介绍了焊接应力应变的形成机理和数值分析的理论发展,并讨论了建立模型的一些重要的要求和模拟分析的关键技术。

汽车前副车架脱落设计

为解决车辆短前悬在正面碰撞中能量吸收不足导致整车加速度波形增高,对乘员的伤害增大的问题,对汽车前副车架脱落设计进行研究分析,包含零部件试验设计和CAE模拟分析及系统级试验验证。实现了副车架在碰撞中的脱落,碰撞能量得到释放,动力总成可以下沉,增加了机舱的变形吸能空间。为碰撞加速度波形的控制提供了一种新的方法,同时也为新车型被动安全性能的开发提供了一种新的思路。

镀锌板的激光剪裁拼焊工艺及接头性能研究

剪裁激光拼焊坯板在汽车工业生产中得到了广泛而成功的应用,由于需要成本很高的激光焊接设备和昂贵的高精剪设备,过高的投资限制了其在实际生产中得进一步推广使用,尤其是中小批量的生产。针对这一问题,提出用激光切割代替高精剪,在同一台激光器上实现汽车用镀锌板的剪裁和拼焊工艺,并在自行设计的激光切割拼焊数控机床上对 SG CD 3和 W LZn 两种镀锌板用激光切割的方法剪裁后直接进行激光拼焊,并检测了焊接接头的拉伸强度、弯曲、冲压和焊缝成形等性能指标。试验结果表明,镀锌板的激光剪裁拼焊接头性能符合实际使用要求,在同一台激光加工设备上实现镀锌板的激光切割剪裁后再直接进行激光拼焊的工艺方法是可行的。

冶金电化学对埋弧焊接过程中氧迁移的影响

对五种自制焊剂进行了正反极性的埋弧焊接,利用LECO氧分析仪测定熔滴的含氧量。结果表明：直流正接条件下熔滴的含氧量明显高于直流反接,且这一趋势随着熔渣碱度的增大而增大,间接证明了焊接电弧阴极和阳极熔渣/液态金属界面存在冶金电化学作用。进一步分析显示,在焊接参数一定的条件下,熔渣中氧离子浓度是影响熔滴阶段金属电化学增氧的关键因素。

低速碰撞过程中前保结构的改进设计研究

为降低保险费用,要求车辆的主要结构在低速碰撞过程中不会产生永久性破坏。因此,文章基于RCAR试验标准,建立了某车型的低速正面碰撞有限元模型,并通过与试验结果的比较证实模型的有效性。在此模型的基础上,针对该车型在低速碰撞过程中出现的问题,对其前保险杠的吸能盒进行了改进设计,通过系统试验与整车试验,验证了设计结构的有效性,为相关设计提供重要的指导意义。

平面钢闸门主梁的可靠度分析及概率设计

概率设计法在工程设计各领域中已逐步得到应用，而作为水工建筑物重要组成部分的水工金属结构，目前的设计方法是按现行的设计规范——《水利水电工程钢闸门设计规范》的许用应力法进行设计的。因此，水工金属结构的设计准则向概率设计法过渡已是大势所趋。现以平面闸门主梁为研究对象，对水工金属结构的概率设计问题进行了研究，建立了主梁的设计表达式并确定了各分项系数值；探讨了水工金属结构概率设计的一般方法。

激光穿透焊温度场及流动场的数值模拟

建立了复合热源作用下的激光穿透焊接熔池流动三维计算模型,热源由作用在激光表面的高斯热源以及沿激光入射方向的柱状热源组成,分别考虑了等离子体和小孔吸收机制。通过添加源项的办法解决了过渡区相变问题,从而将固态区和液态区组合一起求解,简化了固液边界条件的处理难度。通过TC1钛合金激光焊接试验验证了模型的正确性,计算所得的熔池截面与试验结果吻合良好。结果表明,Marangoni对流是形成激光穿透焊“沙漏”状熔池形貌的主要原因。