資源描述：
《陶瓷金屬釬焊接頭殘余應(yīng)力的數(shù)值模擬》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要陶瓷與金屬由于熱膨脹系數(shù)的不同和接頭界面組織結(jié)構(gòu)的不均勻性，焊后在陶瓷側(cè)的邊緣處會產(chǎn)生很大的殘余應(yīng)力，嚴(yán)重影響了接頭的強度。研究陶瓷／金屬接頭中殘余應(yīng)力的大小和分布，尋找降低殘余應(yīng)力的方法是陶瓷／金屬連接中的一個重要問題。本文用熱彈塑性有限元方法，在考慮了材料性能參數(shù)隨溫度變化的情況下，研究了接頭形式對殘余應(yīng)力的大小和分布的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明，試件形狀、接頭形式、釬料性能和中間層性能等參數(shù)對殘余應(yīng)力的大小有較顯著的影響。方形試件比圓形試件的殘余應(yīng)力要大，對可能產(chǎn)生應(yīng)力集中的棱邊進行圓角過渡處理后，也可以降低殘余應(yīng)力峰值，陶瓷的焊接面凸起情況下的殘余應(yīng)力也比平面或
2、凹陷情況下的殘余應(yīng)力要小，釬料和中間層與陶瓷和金屬的熱膨脹系數(shù)差別越小、釬料和中間層的屈服強度越小，殘余應(yīng)力越小。本文研究了在釬焊過程中已經(jīng)產(chǎn)生殘余應(yīng)力的陶瓷／金屬接頭，承受瞬態(tài)溫度載荷、瞬態(tài)力載荷和交互載荷作用的情況，分析了在載荷施加過程中應(yīng)力的分布情況。發(fā)現(xiàn)在外加力載萄的作用下，陶瓷外表面z向殘余應(yīng)力比載萄{乍用翦有所降低。試件最終的殘余應(yīng)力與拉壓應(yīng)力作用的先后順序無關(guān)，只與壓應(yīng)力的大小有關(guān)。釬焊接頭在175’C有較大的應(yīng)力；隨著溫度的升高，接頭的應(yīng)力下降；當(dāng)溫度升高到450"C后冷卻過程中，溫差的影響使接頭的熱應(yīng)力增大；在溫度降到一100"C再升溫時，接頭部分金屬
3、的塑性變形和熱膨脹系數(shù)不匹配的綜合影響，使接頭的殘余應(yīng)力不能馬上降低。簡單分析了交互載荷作用下殘余應(yīng)力的變化規(guī)律。本文同時研究了缺陷對殘余應(yīng)力分布的影響，發(fā)現(xiàn)圓形焊件中心位置的缺陷對殘余應(yīng)力的分布趨勢沒有影響，只對殘余應(yīng)力的大小有一定影響。隨著釬著率的逐漸增大，軸向殘余應(yīng)力和等效應(yīng)力都降低，在釬著率超過80％以后，軸向殘余應(yīng)力和等效應(yīng)力都趨于穩(wěn)定。圓形焊件一側(cè)的缺陷將改變殘余應(yīng)力的分布趨勢．殘余應(yīng)力最大點出現(xiàn)在缺陷位置的兩側(cè)。缺陷位置的殘余應(yīng)力分布以缺陷為中心，在遠(yuǎn)離缺陷的一側(cè)，缺陷對殘余應(yīng)力分布的影響較小，殘余應(yīng)力分布與無北京工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文缺陷情況下的殘余應(yīng)
4、力分布類似。關(guān)鍵詞陶瓷／金屬接頭；殘余應(yīng)力；數(shù)值模擬nAbstractThedifferenceincoefficientsofthermalexpansion(CTES)betweenceramicsandmetalsandtheheterogeneousinterfacescanleadtoveryhighresidualstressatthecomerofbondedinterfaceinceramicsafterbrazing．Theresidualstresscandegradethemechanicalstrengthofthebrazejoints．Stu
5、dyondistributionandmagnitudeoftheresidualstressinceramics／metaljoints，findthemethodtoreducetheresidualstressisanimportantproblemofbondingceramicsandmetals．Thelawofimpactonresidualstressoftheformofjointswascalculatedbythermal··elastic··plasticfiniteelementmethodinthispaper．Theinfluenceoft
6、emperatureonthematerialpropertieswastakenintoaccount．Theresultofstudyindicates，formofspecimen，jointform，materialperformanceofthesolderandintermediate，etc．havemoreremarkableinfluenceonresidualstress．Theroundspecimenwillhavelessresidualstressthenthatofrectangularspecimen．Theresidualstressp
7、eakmayalsoreduceaftertheedgesthatmaycausestressconcentrationadoptroundtransition；andtheresidualstress，undertheconditionsthattheceramicfaceofbrazingisbellied，isalsosmallerthanthatofthefaceisfiatorsunk；thedifferenceoftheheatinfiatedcoemcientsbetweenthefillermetalorintermedi
