搅拌摩擦焊接的多尺度计算方法研究

搅拌摩擦焊接过程中微观结构的演化直接影响搅拌摩擦焊接构件的力学性能，因此，开发基于宏观连续尺度和微观晶体尺度的搅拌摩擦焊接多尺度力学模型对于搅拌摩擦焊接的理论研究是非常必要的。本项目基于晶体塑性理论，建立考虑再结晶和沉淀相演化的搅拌摩擦焊接多尺度计算模型，采用Monte Carlo法模拟搅拌摩擦焊接中的再结晶情况，结合Kampmann-Wagner模型研究搅拌摩擦焊接过程对微量元素析出和溶解的影响，进而预测焊接构件的力学性能。通过对宏观连续尺度和微观晶体尺度搅拌摩擦焊接的数值模拟，建立和完善考虑再结晶和沉淀相演化的晶体塑性理论，并研究不同尺度搅拌摩擦焊接力学模型之间的内在联系，为搅拌摩擦焊接的研究提供理论支持，并进一步从不同尺度解释焊接缺陷的形成机理。