搅拌摩擦焊温度场的数字孪生建模方法
作为制造技术数字化与智能化的关键技术,数字孪生技术的发展对现有建模方法提出了新的要求.其中,信息与物理的实时融合是数字孪生建模方法中的关键.以搅拌摩擦焊(FSW)为例,建立了一种可在"移动热源法"数值模拟中实时融入实测温度数据的迭代式信息-物理融合算法,并论证了基于此对焊接温度场进行实时复刻的可行性.算例试算表明,此迭代式信息-物理融合算法具有较高的可靠性,基于迭代式信息-物理融合算法的计算得到的温度相对实测温度的平均误差在5℃以内.此外,采用时间步长1.5 s或2.0 s时,计算所消耗的时间将少于焊接的物理过程时间.这使得"移动热源法"数值模拟与FSW物理过程能够以秒级的时间精度进行同步.因此,将传感器数据实时融入与物理过程同步的数值模拟模型,是实现焊接过程数字孪生的一种可行方法.
搅拌摩擦焊、数字孪生、焊接过程、温度场、数值模拟
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TG453.9(焊接、金属切割及金属粘接)
国家自然科学基金;国家自然科学基金
2021-07-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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