申请/专利权人：河北河钢材料技术研究院有限公司;河钢集团有限公司;河钢股份有限公司

申请日：2023-12-05

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117875102A

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F30/15;G06F30/17

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.04.12#公开

摘要：本发明涉及一种基于ABAQUS的车轮轮辋闪光对焊过程有限元模拟方法，属于材料成形技术领域。技术方案是：建立车轮轮辋的闪光对焊三维实体模型；分别建立热—电耦合和热—力耦合模型；通过生死单元“杀死”熔化的单元层，作为闪光留量的工艺控制；将所得到的温度场作为顶锻过程的初始条件，对待焊端面进行挤压，模拟高温塑性变形的过程；进行闪光对焊过程工艺参数的筛选。本发明将闪光阶段与顶锻阶段结合并探究轮辋待焊端面在高温下进行塑性变形的过程，通过焊接接头附近处受到的等效应力及飞边的高度及角度判断接头成型性，以此判断最佳工艺参数组合，可以为实际生产过程提供参考经验。

主权项：1.一种基于ABAQUS的车轮轮辋闪光对焊过程有限元模拟方法，其特征在于：采用ABAQUS有限元分析软件中的Standard模块，通过对搭建的仿真模型进行闪光对焊过程的模拟，分析其过程工艺参数对应力分布及塑性变形的规律，具体包括以下步骤：步骤1：建立轮辋的闪光对焊三维实体模型，在待焊端面处留有一段距离作为初始对接距离，在待焊端面一段距离处建立左右两对电极；步骤2：将闪光对焊过程分为闪光过程和顶锻过程两个模型，分别建立对应的热—电耦合和热—力耦合模型；步骤3：在热—电耦合的模型中，在待焊端面处划分出数层厚度为0.5mm厚度的实体单元层，通过赋予其接触电阻值、与体电阻产生电势差，进而产生电阻热，温度迅速升高，达到材料熔点后通过生死单元将其杀死，代表闪光阶段材料熔化，以此控制闪光留量工艺参数；通过单元层加热至熔化的分析步时间控制闪光速度工艺参数；将第一步计算的结果作为初始条件加载在第二步中，重复第一步的步骤，计算过程中不断修正电阻值，直至杀死的单元层长度达到闪光留量，温度场计算过程结束；步骤4：将得到的温度场计算结果作为顶锻过程的初始温度条件，在电极的带动下将待焊端面相互靠近并进行挤压，模拟高温塑性变形的过程。轮辋与电极的接触表面均使用绑定相互作用形式，使其之间进行正常的电、热传导。电极运动的位移及速度代表顶锻留量及顶锻速度。

全文数据：

权利要求：

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