1、 維普資訊 優 化 金 屬 一 陶 瓷 釬 焊 接 頭 的 數 值 方 法 圖 模型 在較 大釬焊 過盈 條件下 最大 主應 力。 的分布 （ 局部 放大 ） 計 算結 果 和 實驗 結 果 的 比較 圖 有 限 元 分 析 表 明 ， 陶 瓷 外 徑 處 有 。 斜 坡 時 當 的 能 得 到 很 好 的 結 果 。 后 制 造 了 具 有 這 種 優 化 結 構 的 然 零 件 ， 進 行 了 釬 焊 ， 以接 頭 的 撕 裂 強 度 作 為 評 價 并 且 釬焊接頭質量 的標準 。 由圖 可 知 ， 甩 優 化 方 案 （ 斜 面 ） 度 明 采 。 強 顯 地 高 于 其 他 試 件

2、。 然 而 更 重 要 的 是 ， 種 方 案 與 方 這 優 型 案 和 相 比 ， 測 得 的 拉 伸 強 度 分 散 度 大 大 降 低 。 所 這 同 時 間 味著 接 頭 的 可 靠性 得 到 明 顯 的 改 善 。 觀 測 最 敏 感 的 過 渡 區 （ 焊 縫 邊 沿 處 ） 總 共 釬 ， 個 試 件 的 剖 面 上 沒 有 發 現 任 何 裂 紋 或 斷 口 。 因此 ， 可 以 說 明計 算 中得 出 的 應 力 的 可 承 受 性 在 零 件 的 應 力 狀 態中得到了證實 。 結 論 和 展 望 對 所 給 出 的 接 頭 幾 何形 狀 進 行 的 數值 研 究 證 明

3、 ， 在 釬 焊 縫 和 三 氧 化 二 鋁 管 組 成 的 外 部 交 界 邊 沿 處 出 現最大 主應力 。 由于 邊 沿 扯 裂 效 應 引起 的 應 力 集 中 和 維普資訊 工 程 設 計 （ ） 由于釬 焊 縫 和 陶 瓷不 同 的 熱 膨 脹 系數 引起 的 疊 加 應 值 。 力共 同起 著 作用 。正如 有 限元 分析 證 明的 那樣 ， 于 對 大。 根據材料的特性將商種假設組合在一起 ， 可以重 大 的絕 對應 力值 出現 在釬 焊縫 處 ， 而且 不構 成 對 釬焊 最 主應 力 來說 ， 著三 氧化 二 鋁柱 體 的徑 向應 力 梯度 較 視前 面根 據 不 同材 料

4、單 獨 進行 分 析 的結 果 的組 合 。 沿 囝 模 型 中 最 大 主 應 力 的 分 布 （ 司 大 ） 局 放 根 據 這種 應 力特性 ， 由邊沿 和 最大 應 力梯 度構 在 接 頭 的危 險載 荷 。 成 的平 面 上釬 焊 縫 承 受拉 伸載 荷 時 產 生 裂 紋 的幾 率 正 如數 值 分 析 和 實 驗 結 果 符 合 良好 所證 明 的 那 較 大 。以上 結論 與 發現 的 開裂過 程 完全 相符 。 如果 用 樣 ， 過恰 當地 設 計 陶瓷 管 的斜 面 角度 可 以 生產 出 優 通 按 方 法 得 到 的參 考 應 力 代 替 主 應 力 作 為 強 度 化

5、的零 件 。 指 標 并考 慮 到剪 應力 ， 以定 性地 得 到類 似 的結果 。 可 如果 人 們按 照形 變 能量 假設 來 研 究這 些 結果 ， 那 計 算 時還 必 須考 慮到 ， 于韌 性 的釬 焊縫 和 脆性 對 的陶 瓷應 采 用不 同 的強度 假 設 。 如果 對于 陶 瓷限 于使 也 可 以定性 得 到 同樣 的結 果 。 如果 用 與模 型 相 應 的斜 平 面 來 代 替三 氧化 二 鋁 管 邊 沿 的倒 圓 ， 據 所 采 用 的 強度 假 設 ， 根 呈現 出 另 一 么就 可以推 導 出 這種 釬焊 接 頭結 構 形狀 。 如果 在 陶 瓷 零 件 上 有 一

6、個 小 角 度 （ ） 面 ， 可 以得 到 最 低 的 。斜 就 面 的角 度變 大 （ 型 ） 應 力 值 會 增 加 ， 然 其 最 大 模 ， 當 值 依 然出 現在釬 焊 縫 上 。 對 于臺 階狀 并 且 邊 沿倒 圓的零 件 （ 型 ， 然 模 ）雖 其 應 力 的最 大 值 比方 案 要 小 ， 是 其 最 大 值 集 中 但 在 釬焊 縫 的邊 沿 ， 也就 是 出 現在 易 發 生裂 紋 的危 險 位 用 正 應 力 假設 ， 于 釬 焊 縫 則采 用 的參 考 應 力 應 力水 平 ， 應力 的最 大值 出現 在釬 焊 縫 上 。如 果斜 對 且 種參 考 應力 的分 布

7、 。如果將 參考 應 力看 作決 定 強 度 的 因素 ， 以得 到 令 人 吃驚 的結 果 ， 大 應 力 可 最 從 對裂 紋敏 感 的脆 性 陶瓷 中移開 ， 入到韌 性 的釬 焊 進 縫 中 ， 這 里 通 過 塑 性 流 動 可 以 降 低 出現 的 應 力峰 在 重上。 維普資訊 優 化 金 屬 一 陶 瓷 釬 焊 接 頭 的 數 值 方 法 囝 按 形 變 能 量 法 得 出 的模 型 上 參 考 應 力 的 分 布 盡 管 進 行 了適 當 的 簡 化 和 假設 ， 文 列 舉 的例 子 本 能 夠 表 明 ， 用 有 限 元 方 法 可 以有 效 地 進 行 陶 瓷一 金 采 屬接 頭零 件 的 優 化 。 了更 有 效 地 應 用 數 值 方 法 來 開 為 發 金屬 一 陶 瓷 連 接 件 ， 來 應 該 搞 清 下 列 問題 ： 將 一 測 量 和 標 定 材 料 性 能 與 溫 度 的關 系 ， 便 進 行 有 限 以 元分 析 。 建 立 和 驗 證 適 合 于 陶 瓷 的 強 度 假設 。 一 參考 文 獻 ： 秘 編 者按 由于 計 算 機模 擬 所 需要 的費 用 遠遠 低 于 實 驗研 奄， 為 了 改 善 與 制 造 過 程 有 關 的 零 件 和 接 頭 的 性 能 ， 用 制 造 過 采 程 的 計 算 機 模