鋁合金電阻點(diǎn)焊分形接觸電阻及對(duì)質(zhì)量影響的研究.pdf

1、接觸電阻是鋁合金電阻點(diǎn)焊焊接質(zhì)量不穩(wěn)定、電極燒損嚴(yán)重壽命短等問(wèn)題的重要影響因素。現(xiàn)有的接觸電阻模型難以準(zhǔn)確反映出焊接表面狀況、焊接材料的物性參數(shù)和點(diǎn)焊參數(shù)對(duì)接觸電阻的影響，因此本文以接觸電阻為核心進(jìn)行了一系列研究。主要研究?jī)?nèi)容如下。
　　 首先，采用改進(jìn)了的Weierstrass-Mandelbrot分形函數(shù)對(duì)電極和工件表面形貌進(jìn)行了表征，根據(jù)分形理論建立了點(diǎn)焊前期的彈塑性接觸模型，分析了點(diǎn)焊前期的微觀接觸行為，考察了各種物性參

2、數(shù)對(duì)接觸行為的影響。分析結(jié)果顯示：分形維數(shù)表征了不同加工和處理過(guò)程產(chǎn)生的工件和電極的表面狀態(tài)；點(diǎn)焊中所使用的鋁合金板和電極表面都具有多重分形特征；對(duì)于給定的載荷和界面，當(dāng)分形維數(shù)從1.30增大到1.90時(shí)，接觸率在分形維數(shù)D=1.50時(shí)達(dá)到最小；對(duì)于鋁合金來(lái)說(shuō)，電極/工件間接觸率小于工件/工件間接觸率。
　　 其次，在接觸分析的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了無(wú)氧化膜時(shí)接觸電阻網(wǎng)絡(luò)。將康托分形模型應(yīng)用于氧化膜的開(kāi)裂，建立了氧化膜存在時(shí)接觸載荷作用

3、下鋁合金接觸電阻分形模型，推導(dǎo)出氧化膜存在情況下的接觸電阻公式。采用單板法和雙板法對(duì)建立的分形接觸電阻模型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果顯示：建立的模型反映了實(shí)際電阻隨接觸壓力的負(fù)指數(shù)變化，與實(shí)驗(yàn)測(cè)量的電阻曲線吻合。深入分析發(fā)現(xiàn)，該模型是前人建立的二級(jí)和三級(jí)電阻模型的一般情況，具有一定的普遍意義。結(jié)合接觸分析和建立的氧化膜條件下接觸電阻模型分析了點(diǎn)焊的形核過(guò)程，結(jié)果發(fā)現(xiàn)點(diǎn)焊熔核的起始形核具有離散性。
　　 最后，采用有限元方法模擬了計(jì)