基于ANSYS的超声搅拌摩擦焊系统设计与仿真.pdf

主题：祷种柚Z技术● I ∞l ∞：冲e c吲M∞n㈣旧I e cn ∞I ∞V’ 基 于 ANSYS的 超 声 搅 拌 摩 擦 焊 系 统 设 计 与 仿 真 。 夏罗生 ( 张家界航空工业职业技术学院，湖南张家界427000) 摘要 ：针对搅拌摩擦焊技术在厚板焊接时焊缝深层易出现组织疏松等焊接缺陷的问题 。提出将超声振动能 量导入到搅拌摩擦焊缝区，设计了超声搅拌摩擦焊接装置 。利用ANsYs软件的多物理场耦合功 能，将结构场与电场进行耦合，建立了整个超声搅拌摩擦焊系统的有 限元计算模型并进行了模态分 析和谐响应分析。计算结果表明，其共振频率为 19．494 kHz ，与后来实际测量 的共振频率19 ．56 kHz 接近。在施加1 000 V的正弦电压时，其振动输 出端的最大振动位移发生在频率为20 kHz左 右，振幅约为72岬，满足设计要求。 关键词 ：超声振动 搅拌摩擦焊 结构设计 ANSYS 仿真 中图分类号：TG45 3 文献标识码：A and si mul at i On of uI t r a sOun d FSW ba sed on ANSYS Des i n syst em XI A Luos hen ( Zhan翻i aj i e I ns t i t ut e of Aer onaut i cal En i ne er i n ，zhan鲥i aj i e 427000，CHN) t o FSW i n t he s eam whi ch i s t o suc h a s os t e o— Abs t r a ct ：Acc or di n t ec hnol o y pl at e wel di n easy appea r pr ob l ems por os i s i n deep we l di n ，put f or war d t he ul t r a s oni c vi br at i on ener y i nt o FSWar ea ，des i l l t he ul t r a- s ound衔c t i on st i r ANSYS s of t war e t he we l di n de Vi ce ．Usi n mul t i —phys i cal coupl i n f hn ct i on ，coupl i n st mct ur e f i el d and t he f i el d coupl i n ，est abl i shi n t he whol e ul t r as ound f hct i on st i r we l di n sy st e m f i ni t e