焊接热过程的数值模拟   晶体超声波清洗机

焊接热过程解析法(雷卡林公式)是以一些假设条件为基础的。这些假设条件与焊接传热的实际情况有较大差异，导致雷卡林公式在距离热源较近部位的温度计算发生较大的偏差。但这里恰恰是焊接工作者最关心的部位。因为从工艺上来说，确定熔化区域的尺寸和形状是十分有意义的;从冶金上来说，相变点以上的加热范围是研究的重点。www.dwinauto.com

高速电子计算机的广泛应用使得焊接热过程的数值模拟得到发展。因此，很多过去难以用解析法求解的非线性问题可以在计算机上用数值方法求解。www.dwinauto.com

数值模的基本概念
在焊接工程中经常遇到的一些问题，如爆接热过程，热应力变形以及氢扩散等问题，可以归结为解某一(或某些)特定的微分方程。然而只有在十分简单的情况下并且作许多简化的假定，才有可能求得这些微分方程的解析解。事实上，由于实际问题多种多样，边界条件十分复杂，用解析法来求解微分方程是十分困难的。为了满足生产和工程上的需要，必须应用数值模拟方法。www.dwinauto.com

数值模拟是用一个或一组控制方程来描述某一物理过程的基本参数的变化关系，首先将整个求解区域划分成很多小块(离散化)，由于任何复杂问题在小块中都会显得很简单，对每一个小块作相应的分析和计算，然后总体合成，将微分方程转化为线性代数方程组，最后求解线性代数方程组以获得该过程定量的结果。有限单元法和有限差分法是被广泛应用的两种数值模拟方法。www.dwinauto.com

(1)有限差分法有限差分法从微分方程出发，将区域进行离散处理后，近似地用差分代替微分，用差商代替微商，建立以节点温度为未知量的代数方程组，然后求解得到各节点温度的近似值。它是将原来求解物体内随空间、时间连续分布的温度问题，转化为求解在时间领域和空间领域内有限个离散节点的温度值问题，再用这些节点上的温度值去逼近连续的温度分布。www.dwinauto.com

(2)有限单元法有限单元法(简称有限元法)是根据变分原理来求解数学物理问题的一种数值计算方法。www.dwinauto.com