| 基于热力耦合的激光熔覆数值模拟与实验研究 |
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| 引用本文： | 任仲贺,武美萍,唐又红,韩基泰,龚玉玲.基于热力耦合的激光熔覆数值模拟与实验研究[J].激光与光电子学进展,2019,56(5):168-177. |
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| 作者姓名： | 任仲贺 武美萍 唐又红 韩基泰 龚玉玲 |
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| 作者单位： | 江南大学机械工程学院,江苏无锡214122;江苏省食品先进制造装备技术重点实验室,江苏无锡214122;苏州出入境检验检疫局,江苏苏州,215021;江南大学机械工程学院,江苏无锡,214122 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金;装备预研项目;江苏出入境检验检疫局科技项目 |
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| 摘 要： | 基于热-结构间接耦合非线性有限元分析,在不同的激光工艺参数下,利用ANSYS生死单元技术对激光熔覆的温度场和应力场进行了数值模拟,研究了激光功率和扫描速度对温度场和应力场分布规律的影响。结果表明,通过分析有限元模型的温度分布规律和试件金相组织的形貌特征,验证了该模型的可靠性;熔覆层温度变化分为脉冲式急速上升和呈双曲线形状下降两个阶段;沿激光扫描方向,熔覆层表面多个节点的温度-时间曲线具有逐渐增大的峰值;熔覆层与基体结合面中部沿Z轴方向,靠近固定端应力较大,基底中部沿X轴方向应力呈W状对称分布,自由端中部沿Y轴方向,熔覆层和基体结合处易产生应力集中和突变。
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| 关 键 词： | 激光技术 激光熔覆 有限元模拟 生死单元 温度场 应力场 |
Numerical Simulation and Experimental Research of Laser Cladding Based on Thermo-Mechanical Coupling |
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| Ren Zhonghe,Wu Meiping,Tang Youhong,Han Jitai,Gong Yuling.Numerical Simulation and Experimental Research of Laser Cladding Based on Thermo-Mechanical Coupling[J].Laser & Optoelectronics Progress,2019,56(5):168-177. |
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| Authors: | Ren Zhonghe Wu Meiping Tang Youhong Han Jitai Gong Yuling |
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| Institution: | (School of Mechanical Engineering, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu 214122, China;Jiangsu Provincial Key Laboratory of Advanced Food Manufacturing Equipment and Technology, Wuxi, Jiangsu 214122, China;Suzhou Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Suzhou, Jiangsu 215021, China) |
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| Abstract: | Ren Zhonghe;Wu Meiping;Tang Youhong;Han Jitai;Gong Yuling(School of Mechanical Engineering, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu 214122, China;Jiangsu Provincial Key Laboratory of Advanced Food Manufacturing Equipment and Technology, Wuxi, Jiangsu 214122, China;Suzhou Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Suzhou, Jiangsu 215021, China) |
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| Keywords: | laser technique laser cladding finite element simulation birth-death element temperature field stress field |
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