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点焊连接及其失效的数值模拟方法技术

技术编号:4358943 阅读:544 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种点焊连接及其失效的数值模拟方法。其特点是根据焊点由于材料性质变化的不同而分为焊核区和热影响区两个区域的结构特点,使用体网格和壳网格分别建立了由焊核区和热影响区组成的焊点有限元模型,为焊点失效参数设置提供了针对性的实施基础。其优点是避免了焊点数学模型研究上的复杂性,简化了焊点模拟失效判断标准,遵循了同一问题同一标准的原则,拓展了点焊失效模拟的功能。该方法对焊点模型网格的形成提出了具体的构建规则,该规则适合编程自动实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是在汽车研发过程中, 一种采用有限元模型对点焊连接及其失效的数值 模拟方法,尤其是对焊点拉脱失效与焊点焊核失效的模拟。
技术介绍
点焊是众多焊接工艺中的一种,如同激光焊、熔化焊一样,而焊点是指点焊焊接工艺产 生的结果形态,本文中点焊有时亦可指称焊点。点焊失效模式主要有两种拉脱失效 (Pullout failure)与焊核失效(Interfacial failure),前者是指焊点热影响区(Heat Affected Zone)材料沿焊核(Nugget)周围整圈撕裂而焊核保持完整的现象;后者是指焊核接 合面分离而热影响区及母材未撕裂的现象。点焊失效对仿真结果的影响主要有两个方面 一是,焊点是吸能的,对碰撞仿真分析有 一定程度的影响;二是,焊点失效后会影响或改变载荷传递路径和效果,直接影响计算结果 的可信度。点焊失效模拟一直是整车碰撞仿真中属于基础性理论研究范畴的难点问题。长期以来, 学界和工程界都做了大量研究工作,比如有文献提出用6自由度2节点弹簧单元来模拟焊点的 方法,其失效准则为焊点峰值力、位移和能量等参数。目前焊点研究的整体趋势是用体单元 代替目前的梁单元模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种点焊连接及其失效的数值模拟方法,其特征是使用体网格和壳网格分别建立了由焊核区和热影响区组成的焊点有限元模型,其建立的具体步骤为: (1)、焊核区由一层或者多层网格组成,且每层由四个体网格组成,其俯视边界是四边形或者八边形之一种;焊 核区直径根据焊核实际直径或焊接工艺平均直径确定; (2)、在确定焊核区网格之后,在焊核区上、下两个表面所在的平面内分别构建上、下两个四边形的焊点模型边界,并使上、下两个四边形几何中心分别与焊核区上、下两个表面几何中心偏离不超过6.0m m;焊点模型边界大小由焊接边宽度决定;焊点模型边界每条边上布置三个共八个节点,并使节点落在焊核区上、下面边界...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:肖锋
申请(专利权)人:肖锋
类型:发明
国别省市:83[中国|武汉]

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