對它的研究早開始時(shí),受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù),研究人員只能采用實(shí)驗(yàn)法,通過一

些特定的試驗(yàn)或者在實(shí)際生產(chǎn)過程中總結(jié)而來,但這種方法在實(shí)際的運(yùn)用過程中

存在很大的局限性,對于生產(chǎn)沒有起到很好的助推作用.到了20世紀(jì)40年代,  奧前爾勃洛姆教授開始了針對于焊接應(yīng)力與變形等問題的理論性研巧.到了60年代,有限元方法理論的提出,為焊接過程的研巧找到新的解決方法,焊

接過程成為了熱口研究領(lǐng)域,不斷地有研究人員提出新的理論來更好的描述這個(gè)

過程.在研巧中,研究人員也開始逐漸認(rèn)識到焊接過程是一個(gè)極其復(fù)雜的過程它所涉及到的很多現(xiàn)象與參數(shù)都是瞬時(shí)的、不均勻分布的,、強(qiáng)烈非線性的W及種過程的稱合.1)焊接熱源模型采用有限元理論來對焊接過程進(jìn)行數(shù)值模擬仿真計(jì)算,首先要做的工作就是要將焊接能量有效的進(jìn)行表達(dá).對于炫焊而言,熱源模型是對格化焊接熱能特征及其在工件作用后在工件上的分布的數(shù)學(xué)表達(dá).很多科研人員也都對熱源模型行了研巧.在此期間,他們提出了各種熱源模型來盡可能準(zhǔn)確地反映焊接熱能特征W及熱能與試件之間的相互作用.

Goldakti叫^焊接過程有限元計(jì)算的熱源模型發(fā)展歷程分為了五代:代熱源模型主要^Rosenthal和Rykalin提出的點(diǎn),、線面源模型為代表;第  熱源模型能夠反映焊接過程中的熱能與烙池的特征采用不同的分布函數(shù)來表達(dá)主要W高斯表面熱源模型、雙楠球熱源模型等為代表;第H代熱源模型為考慮池內(nèi)流體靜力學(xué)的表面張力,、液體壓力等,主要用來解決液一固自由邊界問題-熱源模型在第H代的基礎(chǔ)上添加了烙池內(nèi)部的流體動(dòng)力學(xué)問題,考慮了更多的影響因素,例如浮力和重力;第五代熱源模型在前幾代模型的基礎(chǔ)上引入式.-7析,結(jié)果表明該計(jì)算方法是可行的.

文缺運(yùn)用該理論來研巧了焊縫角形產(chǎn)生的機(jī)制.分析結(jié)果表明,引起焊縫角變形的主要原因是垂直焊接方向的固有剪

切應(yīng)變.文獻(xiàn)[31]基于固該理論和界面單元法開發(fā)了一種用來預(yù)測焊接組裝過程(3)其它分析方法除了上述兩種常用的分析方法之外,能夠計(jì)算焊接殘余應(yīng)力和變形的理論還

包括考慮相變與各種錯(cuò)合效應(yīng)的有限元法,、粘彈塑性有限元法、基于人工神經(jīng)絡(luò)的焊接變形預(yù)測等.這些分析理論方法都能在一定程度上解決一些實(shí)際的問題例如文獻(xiàn)[32]采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法來預(yù)測中厚板的焊接變形,并將預(yù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)相對比,兩者的誤差很小,可W滿足工程要求.文獻(xiàn)[33]研究了相理論在焊接濕度場,、焊接殘余應(yīng)力和變形中的應(yīng)用.在忽略了彈,、塑性形變能W及變引起的能量變化的條件下,推導(dǎo)出了相似溫度場中高斯熱源的相似準(zhǔn)則,該理論在平板表面堆焊的數(shù)值模擬中進(jìn)行了驗(yàn)證.