文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
基于人工神经网络的铝合金搅拌摩擦焊接头疲劳寿命预测研究
姓名:徐成
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:王希靖
20080501
摘要搅拌摩擦焊墙改攴⒄蛊鹄吹男滦凸滔嗔蛹际酰窘杵涮赜械挠法难以完成的铝合金材料来讲,采用搅拌摩擦焊接技术,将不会产生气孔、裂纹等缺陷。目前,铝合金的搅拌摩擦焊接已经日趋成熟,并逐步向航空工业领域推搅拌摩擦焊焊接接头的疲劳行为是评估搅拌摩擦焊结构焊件失效行为的重要也是阻碍搅拌摩擦焊技术发展的关键因素。因而,对铝合金搅拌摩擦焊接头疲劳性能的研究具有很强的现实意义和工程意义。本文针对四种铝合金材料,通过实验确定了合理的搅拌摩擦焊接工艺参数范围。结合疲劳试验结果分析了搅拌摩擦焊焊接工艺参数涟柰旋转速度、焊接速度牒附咏油菲@褪倜涞墓叵怠Mü匝槭莸幕袢。用人工神经网络模型对铝合金搅拌摩擦焊焊接接头的高周及低周疲劳寿命进行评估和预测。运用语言组建了人工神经网络、斯ど窬缫约坝户图形界面。使用训练好的网络来预测焊接接头的疲劳寿命,经比较,预测数据与实验数据吻合良好,获得了满足工程要求的预测值。为搅拌摩擦焊接头疲劳性能的评估、预测及搅拌摩擦焊接工艺参数的优化提供了新途径。点,自二十一世纪问世以来,已经受到焊接界的高度重视。尤其对于常规焊接方广应用。性能之一。然而,目前对于铝合金搅拌摩擦焊接头疲劳性能的研究还比较少,这关键词:搅拌摩擦焊铝合金疲劳寿命训练样本预测网络硕十学位论文,‘
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作者签名:多铆日期:航月形日日期:璐年箩月。矿日兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明学位论文版权使用授权书日期:融年厂月沙日本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有作者签名:导师签名:
鬟搅韩黧■怼把黼头鼍‘飞。嘀Α啊薄薄啊薄∥:/《《⒐附友芯攴⒚鳎⒓夯竦檬澜绶段ёɡ护的固相连接技术,也是世界焊接技术发展史上自发明到工业应用时间跨度最短且发展最快的连接技术。搅拌摩擦焊适于连接同质或异质的多种结构材料,尤其适于连接常规焊接工艺难以焊接的高强铝合金。铝合金是飞机主要承力构件中用量最多的的材料之一。正是由于其在焊接铝合金方面的优越性及其焊接工艺的日益成熟,搅拌摩擦焊技术以逐步应用于航空工业中。在我国航空制造领域搅拌摩擦焊技术可能先应用到飞机制造中的某些非重要铝合金承力结构件缭耸浠械脑匚锏装宓【。而搅拌摩擦焊焊接接头的疲劳行为是评估搅拌摩擦焊结构焊件失效行为的重要性能之一。能否逐步向重要的铝合金承力结构中推广应用,其关键就在于对搅拌摩擦焊接头的疲劳性能和疲劳寿命的研究【引。本文在大量实验的基础上,对四种铝合金牧辖衅@实验研究,并尝试利用人工神经网络对各种材料焊接接头的疲劳寿命进行预测,为铝合金搅拌摩擦焊接头疲劳寿命设计提供足够的理论依据。搅拌摩擦焊的焊接工艺如图所示。置于垫板上的对接工件通过夹具夹紧,以防止接头在焊接过程中松开。由一个带有搅拌针慕涟柰并缓慢插入两块对接板材之间的焊缝处。搅拌头的长度接近焊缝的深度。当旋转的搅拌头接触工件表面时,与工件表面的快速摩擦产生的摩擦热使接触面材料的温度升高,强度降低。搅拌头在外力作用下不断顶锻和挤压接缝图搅拌摩擦焊接原理示意图
.涟枘Σ梁傅奶氐两边的材料,直至轴肩紧密接触工件表面为止。这时,由旋转轴肩和搅拌头产生的摩擦热在轴肩下面和搅拌头周围形成大量的塑化层。当工件相对搅拌头移动或搅拌头相对工件移动时,在搅拌头侧面和旋转方向上产生的机械搅拌和顶锻作用下,搅拌头的前表面把塑化的材料移送到搅拌头后表面。这样,搅拌头沿着接缝前进时,搅拌焊头前头的对接接头表面被摩擦加热至超塑性状态。结果,搅拌头摩擦接缝,破碎氧化膜,搅拌和重组搅拌焊头后方的磨碎材料,搅拌焊头搅拌摩擦焊接技术作为一种新型的连接方法,与传统的熔焊方法相比,