基于体壳耦合模型的钛合金薄板激光焊接变形分析

作者：陈中革; 郭涛; 张建勋

来源：焊接学报, 2016, 37(05): 45-131.

• 钛合金薄板
• 焊接变形
• 有限元
• 体壳耦合

针对钛合金薄板激光焊接变形的数值模拟提出了一种高效体壳耦合模型,即在近缝区采用实体单元以充分表征焊接过程中板材厚度方向的热/力学不均匀性,在远离焊缝区采用壳单元建模以减小单元数量,在两种单元的界面建立接触并采用MPC算法进行焊接变形计算.采用体壳耦合模型与三维实体模型分别计算了0.8 mm厚TC1钛合金激光焊接变形.结果表明,两种模型的计算值均与试验测量值相近,但体壳耦合模型耗时仅为三维实体模型的30%左右,表明体壳耦合模型在保证计算精度的前提下能显著提高计算效率.

• 单位
  中航飞机股份有限公司; 西安交通大学青岛研究院; 金属材料强度国家重点实验室