本文採用準靜態非耦合之熱彈塑性理論 (quasi-static uncoupled thermo-elastic plastic theory) , 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 (Finite Element Method) 三角形三個節點之元素加以網格化( mesh ),並運用隱性時間積分法求解每一時段之溫度; 至於在力學模擬之分析 上,則假設材料遵循等向應變硬化準則 (isotropic strain hardening rule) ,莫米西斯降伏準則 (von Mises yield criterion) 及普蘭特-雷 斯塑流律 (Prandtl-Reuss 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域亦 愈大,且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。
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