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Simulation des Schwungrad-Reibschweißprozesses mit ABAQUS

Research paper by P. Prokopczuk, A. Pöhler, A. Hupfer, M. F. Zäh

Indexed on: 17 Aug '12Published on: 17 Aug '12Published in: Forschung im Ingenieurwesen



Abstract

Obwohl die Technologie des Schwungrad-Reibschweißens seit Jahrzenten erfolgreich angewandt wird, sind die während der Schweißung ablaufenden Prozesse nur teilweise beschrieben. Die Entwicklung von Temperatur und Spannungsfeldern in den Schweißpartnern sind jedoch entscheidende Faktoren, um mögliche Gefügeumwandlungen, Vorschädigungen und Schweißgüten beurteilen zu können. Da die starke thermomechanische Wechselwirkung im Bereich der Fügezone analytische Berechnungsmethoden ausschließt, müssen numerische Methoden eingesetzt werden, um während der Schweißung einen Blick in das Innere der Bauteile zu erhalten. In der vorliegenden Arbeit wird ein von ABAQUS zur Verfügung gestelltes Modell in mehreren Punkten erweitert, um die physikalischen Effekte, die während der Schweißung ablaufen, besser abzubilden. Die Implementierung eines neuen Reibmodells sowie die Integration von Konvektionsrandbedingungen sind die grundlegenden Veränderungen. Die mit diesem Modell berechneten Daten werden anschließend mit Versuchsdaten verglichen, um die Güte der Simulation zu beurteilen.