史清宇
- 作品数：108 被引量：804H指数：16
- 供职机构：清华大学机械工程学院机械工程系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划国家计委产业化前期关键技术与成套设备研制开发项目更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术自动化与计算机技术理学更多>>
- 搅拌摩擦焊温度场的数字孪生建模方法被引量：1
- 2021年
- 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.
- 杨诚乐史清宇武传松陈高强
- 关键词：搅拌摩擦焊焊接过程温度场数值模拟
- 一种以温度为控制变量的焊接数值模拟计算方法
- 本发明涉及一种以温度为控制变量的焊接数值模拟计算方法，包括以下步骤：1)将焊接温度场分布整理成时间和空间的函数：T(x，y，z，t)＝f(x)f(y)f(z)f(t)；2)将得到的温度分布函数T(x，y，z，t)＝f(x...
- 史清宇鄢东洋吴爱萍张增磊赵海燕蔡志鹏鹿安理
- 文献传递
- 焊接数值模拟中以温度为控制变量的高效算法被引量：25
- 2009年
- 对焊接数值模拟中的各种加速计算方法进行了细致研究,并在分段热源法的基础上提出了温度函数法.和分段热源法相比较,温度函数法将焊接数值模拟中的控制变量由热量转变为温度,增加了焊接温度场的可控制性,并提高了模拟温度场在模型宽度和厚度方向与实际焊接温度场的一致性.文中通过铝合金薄板搅拌摩擦对焊的模型对温度函数法进行验证.结果表明,温度函数法得到的残余应力和变形结果与移动热源方法得到的结果具有一致性,并且和实际试验测量结果吻合,计算效率有大幅度的提高,能够达到工程应用的需要.
- 鄢东洋史清宇吴爱萍Silvanus Juergen
- 关键词：数值模拟
- 铝合金平板搅拌摩擦焊接应力变形分析被引量：11
- 2008年
- 针对6056-T6铝合金平板进行搅拌摩擦焊接和试板变形检测试验。并用数值方法对试板变形进行模拟,考察了模拟温度、应力场分布和试板变形情况,对试验和模拟温度、变形进行比较。结果表明,在文中条件下,沿焊缝长度方向试板产生下挠,最大变形量6.3mm;沿试板宽度方向试板相对发生上拱,最大变形量4.5mm,模拟与实测变形趋势非常吻合。纵向残余应力在焊缝中心线两侧非对称性分布,前进侧大于回转侧。
- 李红克史清宇王鑫李亭
- 关键词：搅拌摩擦焊数值模拟
- 热量自适应搅拌摩擦焊热源模型被引量：61
- 2006年
- 当前采用的温度场热源数值模型在准确表征焊接过程材料性能和产热机制与温度变化关系上存在困难。依据摩擦学原理,以材料屈服强度ReL为产热基本参数建立新型热源模型,产热量随温度、材料性能改变,实现搅拌摩擦焊产热自适应过程,更准确地描述了搅拌摩擦焊过程物理现象的本质。温度场试验与模拟结果的比较表明,该热量自适应热源模型具有较高的计算精度。
- 李红克史清宇赵海燕李亭
- 关键词：搅拌摩擦焊温度场热源模型数值模拟
- 搅拌头机械载荷在搅拌摩擦焊接中的作用的数值分析被引量：8
- 2009年
- 利用数值模拟技术分析搅拌头机械载荷在焊接过程中的作用,通过对比只考虑热载荷、考虑热载荷和搅拌头的下压力,综合考虑热载荷、搅拌头下压力和工作扭矩三种条件下的应力、应变和变形,结果发现,搅拌头下压力使焊后残余应力值大幅下降:搅拌头的工作扭矩是焊后残余应力、应变不对称分布的重要影响因素;并且搅拌头机械载荷使得薄板焊后残余变形的模式发生了完全相反的变化,由不考虑搅拌头载荷时的马鞍状变成了反马鞍状.
- 鄢东洋史清宇吴爱萍Juergen Silvanus
- 关键词：搅拌摩擦焊数值模拟残余应力
- Cr对Mo-45Ni真空钎焊TZM合金接头性能的影响
- 2021年
- 根据实际工程需求,开发了能在1 300℃下服役的TZM合金专用钎料,并测试了该钎料在TZM合金表面的润湿性能,引入"基准润湿面积"的概念判断该钎料的润湿性,并探讨了钎料中Cr元素对钎料润湿性能、抗剪强度的影响规律.分析了钎焊接头的强化机理,探明了接头的抗剪强度随着Cr元素的加入先变大后变小,可为实际工程应用提供重要参考.结果表明,当钎料中Cr元素含量为3%(质量分数)时,钎料的润湿性最好,接头的抗剪强度达到135 MPa的最高值.
- 龙飞史清宇史清宇路全彬林铁松
- 关键词：TZM合金电弧熔炼真空钎焊
- 相似理论在焊接温度场和应力场及应变场中的应用被引量：39
- 2000年
- 从焊接热效应为焊接残余应力和残余变形的根本原因出发 ,认为相似温度场是相似应力场及应变场的前提。利用因次分析法 ,忽略弹、塑性形变能及相变引起的能量变化 ,推导出焊接温度场相似应满足的条件。在此基础上 ,利用方程分析法导出应力场及应变场的对应关系。为了进行数值验证 ,还推导出为满足相似温度场高斯热源应具备的必要条件。为了表明所推导相似条件的可行性 ,本论文利用平板表面堆焊的数值模拟进行验证 ,得到较好的结果。
- 蔡志鹏鹿安理史清宇赵海燕
- 关键词：温度场应力场应变场
- 一种搅拌摩擦焊接装置
- 本发明涉及一种搅拌摩擦焊接装置，它包括一磁吸附式自动小车搭载平台和一搅拌摩擦焊接机构；磁吸附式自动小车搭载平台包括一支撑车底盘，支撑车底盘顶面设置有一刚性支撑块和多个永磁铁组，支撑车底盘左右两侧安装有一对驱动轮，支撑车底...
- 史清宇李晗王瑞琰吴建军朱宇灿
- 搅拌摩擦焊型材热力耦合仿真分析
- 2023年
- 焊接温度场和应力变形模拟仿真在工程结构制造领域具有广泛的应用前景,特别是针对铝合金搅拌摩擦焊这类对型材结构强度有特殊要求的工艺,通过焊接过程模拟仿真评估结构瞬态应力和变形,进而实现结构设计的优化。该文采用顺序热力耦合的方法对搅拌摩擦焊过程进行研究,建立材料的有限元模型,同时结合焊接测温试验,调整模型相关参数,从而对模型进一步优化,实现对瞬态温度、应力的准确预测。结果表明,优化后的瞬态温度场结果与实测值误差控制在3%以内,且试验过程中型材结构未产生压溃。同时,通过焊接过程中瞬态应力和应变的仿真分析,实现对既定型材结构承载能力的评估,满足轻量化的设计要求,降低搅拌摩擦焊铝型材结构的设计验证成本。
- 邢松龄唐天祥韩博苏强陈高强史清宇
- 关键词：搅拌摩擦焊铝合金型材有限元仿真
