| 搅拌摩擦焊搅拌头疲劳失效的模拟研究 |
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| 引用本文： | 姬书得,杨鹏,张利国,高双胜,马轶男.搅拌摩擦焊搅拌头疲劳失效的模拟研究[J].北京理工大学学报,2015,35(7):677-681. |
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| 作者姓名： | 姬书得 杨鹏 张利国 高双胜 马轶男 |
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| 作者单位： | 沈阳航空航天大学通用航空研究院,辽宁,沈阳 110136;沈阳航空航天大学通用航空研究院,辽宁,沈阳 110136;沈阳航空航天大学通用航空研究院,辽宁,沈阳 110136;沈阳航空航天大学通用航空研究院,辽宁,沈阳 110136;沈阳航空航天大学通用航空研究院,辽宁,沈阳 110136 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(51204111);辽宁省科技厅基金资助项目(2013222007);航空科学基金资助项目(2013ZE54021);辽宁省优秀人才支持计划基金资助项目(LJQ2012015) |
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| 摘 要： | 利用ANSYS Workbench与ANSYS nCode Designlife分别建立了搅拌摩擦焊过程搅拌头的静力学与疲劳模型. 结合搅拌摩擦焊过程中搅拌头受到的作用力载荷谱,以及推导出的搅拌头扭矩的计算公式,讨论了前进阻力、侧向力、下压力和扭矩对搅拌头疲劳寿命的影响. 仿真结果表明,搅拌摩擦焊接过程中搅拌针的根部是主要的应力集中区,造成搅拌头疲劳失效主要发生在搅拌针根部. 前进阻力是造成搅拌头疲劳失效的主要原因,侧向力及扭矩对疲劳失效的作用则比较小,下压力对于搅拌头的疲劳寿命的增加有利.
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| 关 键 词： | 搅拌摩擦焊 搅拌头 疲劳 扭矩 |
| 收稿时间： | 2013/12/9 0:00:00 |
Numerical Studies on Fatigue of Tool in Friction Stir Welding |
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| JI Shu-de,YANG Peng,ZHANG Li-guo,GAO Shuang-sheng and MA Yi-nan.Numerical Studies on Fatigue of Tool in Friction Stir Welding[J].Journal of Beijing Institute of Technology(Natural Science Edition),2015,35(7):677-681. |
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| Authors: | JI Shu-de YANG Peng ZHANG Li-guo GAO Shuang-sheng and MA Yi-nan |
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| Institution: | Shenyang Aerospace University, Liaoning General Aviation Academy, Shenyang, Liaoning 110136, China |
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| Abstract: | A static model and a fatigue model of rotational tool in the friction stir welding process were established respectively with ANSYS Workbench and ANSYS nCode Designlife. The effects of forward resistance, lateral force, longitudinal force and torque on the fatigue life were investigated based the load history of forces on the tool and the expression of torque. The results of numerical simulation show that the fatigue failure of tool always occurs in the root of pin, which results from stress concentration. The forward resistance is a major cause of the fatigue failure. The lateral force and the torque are the secondary causes of fatigue failure. Moreover, the longitudinal force can increase the fatigue life of the tool. |
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| Keywords: | friction stir welding(FSW) tool fatigue torque |
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