2013年--外文翻译--双丝埋弧焊过程的数值模拟模型(译文）

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1、中文 4215 字 ,2780 单词， 14000 英文字符 出处： Rusu C, Scutelnicu E, Mistodie L, et al. Numerical Models for Simulation of Submerged Double Arc Welding ProcessJ. Recent Advances in Industrial and Manufacturing Technologies, 2013: 233-238. 本科毕业设计（论文）外文翻译译文 学生姓名 ： 院 （系）： 材料科学与工程学院 专业班级 ： 指导教师 ： 完成日期 : 20 14 年 3 月

2、 3 日 双丝埋弧焊过程的数值模拟模型 Numerical Models for Simulation of Submerged Double Arc Welding Process 作者： CARMEN CATALINA RUSU, ELENA SCUTELNICU, LUIGI RENATO MISTODIE, VIRGIL TEODOR 起止页码： 233-238 出版日期（期刊号）： 27(2012)233 238 出版单位： Recent Advances in Industrial and Manufacturing Technologies 摘要： 由于埋弧焊的生产力以及生产效率

3、高的优势所以经常应用于全球范围内的石油、天然气、石化、海上油田等领域。这项报告着重于研究有限元模型（对 天然气管道纵向焊缝的模拟）的发展，在焊接过程中，热量的传输对材料性能的影响是十分关键的。和单丝埋弧焊相比，双丝埋弧焊在温度场上表现为一种弧光叠加的效应。如果不为所选择的母材设计合适的焊接过程、焊接工艺参数，那么材料的力学性能就会下降。因为在焊接过程中会达到峰值温度，所以在焊接的热影响区或者是熔合区会发生重要的冶金反应以及机械性能的变化。综上需要对此过程传热进行一个深入的分析，以此来预测出焊接接头的温度分布，热循环，热影响区的扩展以及冷却速度。 这篇论文提出了三维有限元模型，用来对比分析双丝或

4、三丝埋弧焊中的热 量传输。这两个电弧被描述成移动的具有高斯分布的双椭球模型，温度改变热物理性能，在这个模型中介绍了由于热对流以及热辐射而导致的热量散失。原始的时间函数（以一连串的三角函数的形式表示出来），模拟了焊接接头纵向上连续运动的焊接热源。数据结果被研究讨论，最终得出了关于双丝埋弧焊的一些重要结论。 关键词： 双丝埋弧焊；有限元分析（ FEA）；热传导；温度场；热循环 1 1. 概述 大多数研究焊接过程热传导的文献都假设热源是集中在材料的一块很小的体积里。在这样的基础之上，罗森塔尔 1通过假设一个点，一 条线，以及一个平面，得出了相应的解析式。正如 Goldak, Bibby 和 Chak

5、ravarti 2所提到的，这些集中热源模型在一些区域（此区域内温度不超过材料熔点的百分之二十）具有更高的精确度。 作者为无限大固态状态的材料提出二维以及三维热流通量，并且通过不同不同形状的板材的温度测量证实了这些模型，但是这些在融合区和热影响区所得到的温度测量与解析方程得到的值显著不同。 在 Goldak 3、 4提出了更为复杂的热源模型，这一热源被假设成椭圆形的模型而且经常被用在焊接过程的模拟中。除此之外， Goldak 在 热源的前部和后部以不同的比例建立了不同热流量的模型。在 Sabapathy 5 和 Ravichandran6中也建立了一些新的其他的热源模型。在埋弧焊接过程的模拟中

6、 Ueda 和 Yamakawa7, Hibbitt 和 Maral 8可以被认为将有限元模型应用在焊接过程模拟中的先驱。在 Friedman8, Rybicki 9 Andersson10描述了一种应用于焊接模拟过程的数学方法（包括顺序耦合分析技术的一些基本方法）。 Friedman9和 Andersson10平板对接过程 中的热物理过程并且把它当做模型的一半，这就需要大量的数据处理以及计算时间。这些模型技术估测了更多的目标元素以及元素组合类别，设计了更为精细的网格，以及运用了不同数量的积分方法等。开发了更具动态性更具适应性的离散化网格元素者 McDill11也做出了意义非凡的贡献。在重要的区域内（在这些区域内通常温度梯度很大冶金以及力学性能大大降低）需要更