基于ANSYS间接耦合的焊接热应力数值模拟开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

焊接作为一种高效连接金属结构的加工方法，被广泛应用于航空航天、船舶制造、压力容器等工程领域。

然而，焊接过程不可避免地会产生不均匀的温度场和应力场，从而导致焊接结构中产生残余应力和变形，甚至引发焊接缺陷，严重影响焊接结构的性能和安全。

因此，对焊接热应力进行深入研究，掌握其产生机理和分布规律，对于优化焊接工艺参数、提高焊接质量、预测和控制焊接变形、保障焊接结构的安全可靠性具有十分重要的意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

焊接热应力问题一直是焊接领域的研究热点和难点，国内外学者对此进行了大量的研究，取得了丰硕的成果。

1. 国内研究现状

近年来，国内学者在焊接热应力数值模拟方面开展了大量研究工作，并在焊接过程温度场模拟、应力场模拟、残余应力预测、焊接变形控制等方面取得了一定的成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究的主要内容包括以下几个方面:

1. 主要内容

1.焊接热过程及温度场分析：
-研究焊接热源模型、材料热物性能、边界条件对温度场的影响。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法。

首先，通过查阅相关文献，了解焊接热应力、ansys间接耦合方法等方面的基本理论和研究现状，为本研究奠定理论基础。

其次，根据实际焊接工况，建立合理的焊接模型，并确定材料的热物性能参数、边界条件和初始条件等。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.将ansys间接耦合方法应用于焊接热应力数值模拟中，可以更准确地模拟焊接过程中温度场和应力场的相互作用，提高模拟结果的精度。

2.建立了更为精细的焊接模型，考虑了更多影响焊接热应力的因素，例如材料的相变潜热、焊接热输入的变化等，使得模拟结果更接近实际情况。

3.通过实验验证了ansys间接耦合方法在焊接热应力数值模拟中的有效性和准确性，为该方法在实际焊接工程中的应用提供了依据。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 闫鸿浩, 林三宝, 李亮, 等. 基于ansys的激光焊接温度场和残余应力模拟[j]. 激光与红外, 2021, 51(5): 601-608.

[2] 王东, 孙振亚, 刘红岩. 基于ansys的超高强钢激光焊接热应力场数值模拟[j]. 电焊机, 2020, 50(12): 13-18.

[3] 周杰, 程方杰, 马勇, 等. 基于ansys的铝合金方管激光焊接残余应力模拟[j]. 中国激光, 2019, 46(12): 1202008.