使用 LS-DYNA 进行摩擦搅拌焊接 光滑粒子流体力学 (SPH）
搅拌摩擦焊 (FSW)
- 搅拌摩擦焊（FSW）是一种固态连接工艺，可在金属（主要是铝及其合金）上形成高质量的焊缝。它需要将旋转工具插入两个工件之间的接合处。
- 工具会产生热量并软化材料，但不会将其熔化。当工具旋转时，它搅拌并混合软化的材料，形成固态粘接。
- FSW 具有变形最小、可连接异种材料等优点。
- 它被用于航空航天和汽车行业，以制造坚固可靠的部件。
图 1：摩擦焊接工艺
LS-DYNA 光滑粒子流体力学 (SPH）
- SPH 方法是一种无网格的拉格朗日数值技术，可用于模拟流体动力学问题中的不同物理现象，也可用于模拟包含高速和大变形的结构问题。
- 该方法将连续域离散为粒子，每个粒子都具有一定的属性，如质量、速度和其他相关变量。
- 与有限元法一样，SPH 法也通过求解守恒方程来求解速度、压力和能量。
- 这些粒子根据平滑函数（SPH 核函数）相互影响，该函数决定了相邻粒子相互影响的变化率。
守恒方程 |
支持域二维表示法 |
核函数二维表示法 |
- 以下是利用平滑粒子流体力学模拟搅拌摩擦焊接的动画演示：
动画 1: 摩擦搅拌焊接结果
动画 2: 搅拌摩擦焊温度随时间变化的结果