Al/SiC-SiC互锁结构钎焊接头有限元弯曲应力模拟

TG404; 为了提高空间反射镜结构中Al/SiC镜架与SiC主镜体之间的Al/SiC-SiC 异质材料连接的可靠性、缓解残余应力、避免裂纹扩展,采用小尺寸接头互锁结构设计并结合 ABAQUS 有限元模拟软件,对不同结构、数量和载荷方式下接头的弯曲应力分布及应力峰值进行了模拟计算.结果表明,深宽比为 1 的钝角型坡口式互锁结构接头的模拟弯曲应力峰值最低,为508 MPa,且该接头中无明显应力集中区域,对接头可靠性优化效果最好.通过钎焊试验进一步验证了该结论,钝角型坡口插接的接头显微形貌无明显缺陷,且其抗弯强度高达 198 MPa....

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Published in焊接学报 Vol. 46; no. 2; pp. 120 - 126
Main Authors 汪小明, 张天雷, 张子龙, 王耿, 刘杰, 党耀石, 王明伟
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 哈尔滨工业大学,材料结构精密焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨,150001%哈尔滨工业大学,材料结构精密焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨,150001%北京遥感设备研究所,北京,100854 01.02.2025
中南大学,材料科学与工程学院,长沙,410083
北京遥感设备研究所,北京,100854%北京遥感设备研究所,北京,100854
Subjects
residual stress
异质材料钎焊
结构设计
数值模拟
残余应力
structural design
numerical simulation
dissimilar material brazing
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ISSN0253-360X
DOI10.12073/j.hjxb.20240905001

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Summary:TG404; 为了提高空间反射镜结构中Al/SiC镜架与SiC主镜体之间的Al/SiC-SiC 异质材料连接的可靠性、缓解残余应力、避免裂纹扩展,采用小尺寸接头互锁结构设计并结合 ABAQUS 有限元模拟软件,对不同结构、数量和载荷方式下接头的弯曲应力分布及应力峰值进行了模拟计算.结果表明,深宽比为 1 的钝角型坡口式互锁结构接头的模拟弯曲应力峰值最低,为508 MPa,且该接头中无明显应力集中区域,对接头可靠性优化效果最好.通过钎焊试验进一步验证了该结论,钝角型坡口插接的接头显微形貌无明显缺陷,且其抗弯强度高达 198 MPa.
ISSN:0253-360X
DOI:10.12073/j.hjxb.20240905001