激光匙孔焊接过程两维传热数值计算

计算物理 ›› 1997, Vol. 14 ›› Issue (3): 320-324.

激光匙孔焊接过程两维传热数值计算

张靖周, 徐九华

南京航空航天大学, 210016

收稿日期:1996-05-23 修回日期:1997-01-06 出版日期:1997-05-25 发布日期:1997-05-25
基金资助:
国家自然科学基金

NUMERICAL SIMULATION OF TWO DIMENSIONAL HEAT TRANSFER ON THE KEYHOLE LASER WELDING PROCESS

Zhang Jingzhou, Xu Jiuhua

Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, Nanjing 210016

Received:1996-05-23 Revised:1997-01-06 Online:1997-05-25 Published:1997-05-25

摘要/Abstract

摘要： 对高能量密度激光匙孔焊接过程的二维准稳态传热进行了计算方法的研究。数学模型的建立以质量、动量和能量守恒为依据,数值计算在曲线坐标系上进行。提出了位置预测——修正技术,以便准确地捕捉焊接过程中固-液交界面的形状。并应用该计算方法对一典型的AISI304不锈钢板的匙孔焊接过程进行了算例验证。结果表明该计算方法是合理可行的。

关键词: 激光焊接, 数值计算, 相变现象, 传热, 曲线坐标系

Abstract: A numerical method is presented for the two dimensional quasi steady state heat transfer on high power density laser welding processes according to the keyhole model.The mathematic model is estabilished on the basis of the conservation of mass,momentum and energy.Computation has been performed in the curvilinear coordinate system by using the finite volume method.A position predict correct procedure was developed to accurately identify the solid liquid interface location during welding.Numerical example is on the study of a typical keyhold welding process of an AISI304 Stainless Steel plate.

Key words: Laser welding, numerical simulation, phase change phenomena, heat transfer, curvilinear coordinate system

中图分类号:

张靖周, 徐九华. 激光匙孔焊接过程两维传热数值计算[J]. 计算物理, 1997, 14(3): 320-324.

Zhang Jingzhou, Xu Jiuhua. NUMERICAL SIMULATION OF TWO DIMENSIONAL HEAT TRANSFER ON THE KEYHOLE LASER WELDING PROCESS[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 1997, 14(3): 320-324.

[1]	高辉, 高瑞峰, 姚孟君, 张道旭, 彭澄宇, 张莹. 液滴撞击液膜的流热耦合界面追踪方法数值模拟[J]. 计算物理, 2020, 37(4): 422-430.
[2]	孙涛, 刘志斌, 范伟, 秦海杰. 过热液体中蒸汽泡上升过程的格子Boltzmann三维数值模拟[J]. 计算物理, 2019, 36(6): 659-664.
[3]	何鹏, 包芸. 滑移边界对二维Rayleigh-Bénard热对流流态和传热特性的影响[J]. 计算物理, 2019, 36(5): 542-550.
[4]	罗祝清, 娄钦, 徐洪涛, 杨茉. 热质双扩散与流固共轭传热及吸附的LBM模拟[J]. 计算物理, 2019, 36(1): 60-68.
[5]	刘昌宇, 李仔武, 李栋. 含相变材料玻璃类围护结构传热系数分析[J]. 计算物理, 2016, 33(4): 427-433.
[6]	孙凤贤, 刘昌宇, 夏新林, 艾青. 太阳辐照对静止水面稳态蒸发的影响[J]. 计算物理, 2014, 31(6): 699-705.
[7]	薛社生, 李守先, 刘阳. 一种气体低温吸附模型与计算[J]. 计算物理, 2014, 31(4): 412-416.
[8]	刘训良, 曹欢, 王淦, 温治. 煤颗粒热解的传热传质分析[J]. 计算物理, 2014, 31(1): 59-66.
[9]	游荣义, 黄晓菁. 纳米结构金属表面的近场电势分布[J]. 计算物理, 2013, 30(4): 582-586.
[10]	程钰锋, 聂万胜. 电弧放电等离子体诱导激波的计算[J]. 计算物理, 2012, 29(2): 213-220.
[11]	贺宏, 李会雄, 冯永昌. 超燃冲压发动机等截面隔离段中流动的LBM模拟[J]. 计算物理, 2012, 29(2): 234-238.
[12]	赵元松, 梁卫华, 陈文振. 围绕变壁温水平圆柱热源接触熔化的理论分析[J]. 计算物理, 2012, 29(2): 257-262.
[13]	赵元松, 梁卫华, 陈文振. 圆管内自由固体相变材料定热流接触熔化[J]. 计算物理, 2011, 28(4): 529-534.
[14]	吴磊, 刘全金, 章礼华, 王其申. 外伸梁差分离散系统的模态反问题[J]. 计算物理, 2010, 27(3): 407-412.
[15]	刘福平, 曹跃祖, 王安玲, 杨长春. 孔隙度数值反演计算[J]. 计算物理, 2010, 27(3): 413-422.