搅拌摩擦焊数值仿真 原创

持有达索官方Abaqus技术认证，具备多年一线仿真分析与技术支持的深厚经验。专精于非线性静力学、显式动力学及热-结构耦合等多物理场仿真难题的解决，在复杂工程仿真场景中积累了丰富的实战经验。

仿真工程师：从事焊接、航空、航天、汽车、船舶等行业结构仿真，需要预测搅拌摩擦焊温度场、残余应力及材料流动行为的工程师；

高校研究生与博士：研究搅拌摩擦焊工艺机理、焊接残余应力、组织演化或加工数值模拟方向的科研人员；

焊接工艺工程师：希望借助仿真手段优化工艺参数（转速、焊接速度、轴向下压力、工具几何等），减少试错成本的现场工程师；

Abaqus进阶使用者：已经具备Abaqus基础，希望深入学习 ALE 自适应网格、Johnson-Cook 本构、热-力耦合分析等高级功能的用户；

CAE培训讲师与技术支持人员：希望系统掌握 Abaqus/Explicit 中 ALE 方法在大型塑性流动问题中应用的教学与技术人员

1. 直击 FSW 仿真的核心痛点——网格畸变

搅拌摩擦焊涉及材料的大塑性流动，传统 Lagrangian 网格在搅拌针周围会迅速畸变导致计算发散。本课程以 Abaqus/Explicit 的 ALE（Arbitrary Lagrangian-Eulerian）自适应网格技术 为核心，系统讲解如何在不损失边界精度的情况下化解网格畸变难题。

2.完整的热-力耦合建模链路

从几何建模、材料参数（Johnson-Cook 本构及其热软化项）、摩擦生热与塑性功生热的双源项设置、接触定义、ALE 域划分、载荷施加到求解控制，全流程实操演示，杜绝"知其然不知其所以然"。

3.基于工程案例驱动

课程案例包含铝合金薄板对接焊、搅拌针/轴肩几何建模、典型工艺参数组合，并详细介绍计算结果。

4.强调"调参逻辑"而非"调参数值"

不仅告诉你 ALE 平滑算法、重映射次数、Adaptive Mesh Domain 应该怎么填，更讲解背后的物理含义与权衡关系，让你面对不同材料、不同工具几何时也能举一反三。

5.配套模型文件与脚本

提供 CAE 模型数据库（.cae）以及所有材料参数表，学员可直接复现。

• 掌握 FSW 仿真完整工作流：从几何 → 材料 → 接触 → ALE 设置 → 求解 → 后处理，独立完成一个可交付的工程级仿真项目；
• 深入理解 ALE 方法：搞清 Lagrangian、Eulerian、ALE 三种描述的数学与物理差异，知道何时该用 ALE、如何划分自适应网格域、如何设置 smoothing 与 remap 参数；
• 学会大变形问题的通用解法：ALE 不仅适用于 FSW，同样可用于轧制、挤压、切削、深拉延等大塑性流动问题，一通百通；
• 掌握 Johnson-Cook 本构与热软化建模：理解应变率强化、温度软化、加工硬化三者的耦合表达，能正确填写材料卡片并验证；
• 具备热-力耦合分析能力：理解摩擦生热与塑性功生热的设置方法，掌握温度场、应力场的双向耦合求解；

1.详细介绍 FSW 工艺原理与焊接特点，以及插入 - 驻留 - 旋转 - 拔出 四个典型的焊接工艺过程；

2.介绍 Abaqus 中网格与材料的三种关系：拉格朗日、欧拉、ALE，帮助学员掌握仿真方法的选择

3.介绍 Abaqus 中适合模拟 FSW 的方法以及各有什么特点

4.详细介绍 ALE 原理，帮助学员更好地掌握 ALE 的设定

5.介绍 Johnson-Cook 材料参数以及与温度相关的材料参数设定

6.对 Abaqus 中 ALE 的关键参数设置进行详细解读，以及如何使用关键字编辑器完成 ALE 设置