焊接熱過程的數值模擬   晶體超聲波清洗機

焊接熱過程解析法(雷卡林公式)是以一些假設條件為基礎的。這些假設條件與焊接傳熱的實際情況有較大差異，導致雷卡林公式在距離熱源較近部位的溫度計算發生較大的偏差。但這里恰恰是焊接工作者最關心的部位。因為從工藝上來說，確定熔化區域的尺寸和形狀是十分有意義的;從冶金上來說，相變點以上的加熱范圍是研究的重點。www.www.damstore.net

高速電子計算機的廣泛應用使得焊接熱過程的數值模擬得到發展。因此，很多過去難以用解析法求解的非線性問題可以在計算機上用數值方法求解。www.www.damstore.net

數值模的基本概念
在焊接工程中經常遇到的一些問題，如爆接熱過程，熱應力變形以及氫擴散等問題，可以歸結為解某一(或某些)特定的微分方程。然而只有在十分簡單的情況下并且作許多簡化的假定，才有可能求得這些微分方程的解析解。事實上，由于實際問題多種多樣，邊界條件十分復雜，用解析法來求解微分方程是十分困難的。為了滿足生產和工程上的需要，必須應用數值模擬方法。www.www.damstore.net

數值模擬是用一個或一組控制方程來描述某一物理過程的基本參數的變化關系，首先將整個求解區域劃分成很多小塊(離散化)，由于任何復雜問題在小塊中都會顯得很簡單，對每一個小塊作相應的分析和計算，然后總體合成，將微分方程轉化為線性代數方程組，最后求解線性代數方程組以獲得該過程定量的結果。有限單元法和有限差分法是被廣泛應用的兩種數值模擬方法。www.www.damstore.net

(1)有限差分法有限差分法從微分方程出發，將區域進行離散處理后，近似地用差分代替微分，用差商代替微商，建立以節點溫度為未知量的代數方程組，然后求解得到各節點溫度的近似值。它是將原來求解物體內隨空間、時間連續分布的溫度問題，轉化為求解在時間領域和空間領域內有限個離散節點的溫度值問題，再用這些節點上的溫度值去逼近連續的溫度分布。www.www.damstore.net

(2)有限單元法有限單元法(簡稱有限元法)是根據變分原理來求解數學物理問題的一種數值計算方法。www.www.damstore.net