摩擦焊接轴向缩短量神经网络与支持向量机预测

轴向缩短量是惯性摩擦焊接过程中的关键参量.文中利用ABAQUS有限元软件对高温合金管材惯性摩擦焊接过程进行了模拟,获得并研究了不同焊接工艺参数下的轴向缩短量结果.基于模拟结果,分别建立了支持向量机(SVM)和径向基函数(RBF)神经网络的轴向缩短量的预测模型.两种模型的对比表明,对于该小样本的预测,RBF神经网络比SVM智能预测结果更接近有限元模拟值.因此RBF神经网络模型可以更好的辅助摩擦焊接的有限元模拟,并有效降低模拟的时间成本.

环件惯性摩擦焊过程中轴向缩短量的数值模拟

建立了GH4169合金环形件惯性摩擦焊接过程的热力耦合有限元模型,计算了不同工艺条件下惯性摩擦焊工件的轴向缩短量,分析了初始转速、焊接压力和转动惯量对轴向缩短量的影响规律,计算了整个惯性摩擦焊接过程中摩擦副的轴向缩短量和轴向缩短速率,并做了相应的试验验证,计算结果和度验结果吻合较好.

异种钛合金线性摩擦焊接工艺参数对接头轴向缩短量的影响

采用线性摩擦焊接(LFW)方法实现了TC11和TC17异种钛合金的连接,探讨了LFW工艺参数对异种钛合金焊接接头轴向缩短量的影响。结果表明,异种钛合金LFW接头轴向缩短量与振动频率呈近似指数关系,与摩擦压力呈近似二次多项式关系。振动频率对LFW接头TC11侧轴向缩短量变化速率的影响较TC17侧小;而摩擦压力对LFW接头TC11侧轴向缩短量变化速率的影响较TC17侧要大。单位振动频率轴向缩短量变化率TC11侧为0.36mm/Hz,TC17侧为0.12 mm/Hz;单位摩擦压力轴向缩短量变化率TC11侧为0.05 mm/MPa,TC17侧为0.03 mm/MPa。LFW接头TC11侧轴向缩短量较TC17侧要大。

焊接表面对线性摩擦焊轴向缩短量的影响

以Q235A材料为焊接对象,通过实验研究了分别以精磨表面、润滑精磨表面、锈蚀表面、半精铣表面和粗铣表面等为焊接表面的5组试件在焊接过程中轴向缩短量的差异。实验结果显示:5组材料在焊后的相对缩短量差异不大,最大差值仅为0.233%。因此,在LFW加工过程中,如果对焊接轴向尺寸精度没有特别要求,为了提高加工效率,在焊接时可以不对焊接表面进行处理。

35Cr2Ni4MoA高强钢摩擦焊接头热力耦合有限元分析

采用热力耦合有限元分析方法,由焊件材料的性能参数及焊接工艺参数建立了二维轴对称粘塑性热力耦合有限元模型,对35Cr2Ni4MoA材料环形工件的连续驱动摩擦焊过程进行了模拟,得到并分析了温度场、应力应变场以及轴向缩短量的变化规律.测量了实际焊件的轴向缩短量和飞边形状,并与计算结果进行了对比,结果表明,利用该模型得到的摩擦焊接头飞边形状和轴向缩短量的计算结果和试验结果吻合较好.建立的有限元模型有助于制定合理的焊接工艺参数.

惯性摩擦焊接工艺参数对焊接过程影响的数值模拟研究

利用有限元软件ABAQUS建立了GH4169合金惯性摩擦焊接二维轴对称有限元模型,模拟过程中多次进行网格重划分以保证其计算精度,并通过分别改变三个工艺参数:转速、压力、转动惯量来分析其对焊接温度场和轴向缩短量的影响。结果表明,适当增加三者数值均使得焊件摩擦界面最高温度逐渐升高,轴向缩短量也变大,但每个参数的影响程度不尽相同,转速对其影响最为明显,压力和转动惯量的影响次之。

实体膨胀管力学行为试验研究

膨胀管的膨胀过程是一种高度非线性行为,解析方法虽然可以近似求出变形力的大小,但很难对膨胀过程进行全面求解。为了较精确、全面地研究膨胀管膨胀过程,一般是采用数值模拟或实验方法。文中通过一组试验,比较详细地研究了膨胀管膨胀变形力、膨胀后套管轴向缩短量、膨胀后套管壁厚减小量、膨胀后套管的抗拉强度、屈服强度与膨胀工具模角及套管膨胀率的关系,得到了它们之间相互制约的变化规律。这些规律将为膨胀管材料的选择、膨胀工具的结构和强度设计、膨胀系统整体设计及膨胀工艺的制订提供有效的参考数据。

基于数值模拟的大直径棒材连续驱动摩擦焊接工艺参数研究

基于有限元软件ABAQUS二次开发,运用热力耦合的方法,模拟了大直径GH4145棒材的连续驱动摩擦焊过程,研究了工艺参数对摩擦焊接过程温度场与轴向缩短量等的影响规律.结果显示,摩擦压力和摩擦时间对焊接面温度场和轴向缩短量的影响较大.运用正交设计的方法,确定了最优工艺参数.最优工艺参数为摩擦压力75MPa,摩擦时间170s,转速20rad/s.