|
本文採用淮靜態非耦合之熱彈塑性理論,以平面應力(plane stress)力學模式進行二 維平板狀況下銲接時之溫度及熱應力數值模擬。其理論分析包含了熱模式與力學模式 兩部分。在熱模式之分析上,採用有限元素法或多或少三個結點之元素加以分割,並 運用隱性時間積分法(time integration method) 求解每一時段之溫度;在力學模式 之分析上則假設材料遵循等向應變硬化準則(isotropic strain hardening rule), von Mises 降伏準則(yield criterion) 及Prandtl-Reuss 塑流律(flow rule) 三項 ,以模擬材料在銲接時之熱彈塑性行為。 從本文時例研究結果發現,銲接會造成銲道附近具很高之溫昇,以及很大的溫度梯度 ,同時在冷卻時由於高溫下材料降伏強度極小,導致材料本身極易產生塑性變形。再 者,靠近電弧區由於熱膨脹受到周圍低溫金屬之限制,產生了暫態壓縮應力,然而, 隨著熱源之漸漸遠離,銲道區慢慢冷卻,材料本身意欲收縮故會造成銲道區附近形成 較大之殘留拉伸應力。至於在定量的分析上,發現所施加之熱源,愈大熱源影響區亦 愈大,則對於銲件破壞影響甚大之殘留拉伸應力區域亦相對地擴大。
|