Finite element modeling of friction stir welding—thermal and thermomechanical analysis

Abstract
Friction stir welding (FSW) is a relatively new welding process that may have significant advantages compared to the fusion
processes as follow: joining of conventionally non-fusion weldable alloys, reduced distortion and improved mechanical properties
of weldable alloys joints due to the pure solid-state joining of metals. In this paper, a three-dimensional model based on finite
element analysis is used to study the thermal history and thermomechanical process in the butt-welding of aluminum alloy 6061-
T6. The model incorporates the mechanical reaction of the tool and thermomechanical process of the welded material. The heat
source incorporated in the model involves the friction between the material and the probe and the shoulder. In order to provide a
quantitative framework for understanding the dynamics of the FSW thermomechanical process, the thermal history and the evolutionof longitudinal, lateral, and through-thickness stress in the friction stirred weld are simulated numerically. The X-ray diffraction (XRD) technique is used to measure the residual stress of the welded plate, and the measured results are used to validate the efficiency of the proposed model. The relationship between the calculated residual stresses of the weld and the process parameters such as tool traverse speed is presented. It is anticipated that the model can be extended to optimize the FSW process in order to minimize the residual stress of the weld.
 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Keywords: Friction stir welding; Finite element method; Thermal history; Thermomechanical process; Evolutionary Stress; Residual stress

10.1016-S0890-6955(03)00158-5

این مطالب را نیز ببینید!

ضرایب حالت jwl برای انفجار TNT و حالت mie-gruneisen برای تعریف آب در آباکوس

معادله حالت JWL  برای تعریف ماده منفجره در نرم افزار های شبیه سازی من جمله …

مقاله رفرنس ضرایب جانسون-کوک برای ماده ی A36 steel

جهت شبیه سازی مواد در محیط نرم افزار های تحلیلی مانند آباکوس نیاز به ضرایب …

مقاله مرجع مواد AISI H13 و Inconel 718 به همراه ضرایب جانسون-کوک

جهت شبیه سازی مواد در محیط نرم افزار های تحلیلی مانند آباکوس نیاز به ضرایب  و …

مقاله مرجع ماده پیزو الکتریک PVDF

جهت شبیه سازی ماده پیزو الکتریک PVDF در محیط نرم افزار های تحلیلی مانند آباکوس …

مقاله مرجع حاوی ضریب جانسون کوک و خرابی جانسون-کوک فولاد 4340

مقاله مرجع زیر حاوی  خواص مکانیکی و ضرایب جانسون کوک فولاد 4340 AISI و همچنین …

خمش استاتیکی نانو صفحات ارتوتروپیک در محیط الاستیک، براساس مدل های غیر موضعی محیط پیوسته

خمش استاتیکی نانو صفحات ارتوتروپیک در محیط الاستیک، براساس مدل های غیر موضعی محیط پیوسته …

تحلیل تجربی پارامترهای لازم در بارگذاریهای مختلف برای محاسبه چقرمگی شکست به روش سطح اثر ترک در آزمون ویکرز

تحلیل تجربی پارامترهای لازم در بارگذاریهای مختلف برای محاسبه چقرمگی شکست به روش سطح اثر …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

معادله را کامل کنید * Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.