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龙图腾网获悉西安建筑科技大学申请的专利一种惯性摩擦焊接的锥度平面模型数值模拟方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120105703B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510178260.6，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种惯性摩擦焊接的锥度平面模型数值模拟方法是由刘莹莹;上官晓龙;杨俊杰;马文瑞;刘世锋;王文;王快社设计研发完成，并于2025-02-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种惯性摩擦焊接的锥度平面模型数值模拟方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种惯性摩擦焊接的锥度平面模型数值模拟方法，涉及焊接与切割技术领域。该方法建立惯性摩擦焊接过程中双接头的三维模型；建立瞬态热力耦合模块，在瞬态热力耦合模块的几何结构中导入固定端和旋转端，并赋予固定端和旋转端为对应金属合金材料，分别将固定端和旋转端离散为多个网格；以固定端和旋转端贴合为目的，调整固定端和旋转端对应的网格位置，并设置固定端和旋转端之间的热边界条件；通过修改固定端和旋转端的工艺参数，并进行仿真模拟，得到双接头的温度场、应力分布和位移云图。该方法使得对惯性摩擦焊接过程进行数值模拟得到的惯性摩擦焊接过程中应力场、温度场和位移云图的准确性较高。

本发明授权一种惯性摩擦焊接的锥度平面模型数值模拟方法在权利要求书中公布了：1.一种惯性摩擦焊接的锥度平面模型数值模拟方法，其特征在于，包括： 建立惯性摩擦焊接过程中双接头的三维模型；所述双接头的三维模型包括固定端和旋转端； 建立瞬态热力耦合模块，在所述瞬态热力耦合模块的几何结构中导入所述固定端和所述旋转端，并赋予所述固定端和所述旋转端为对应金属合金材料，分别将所述固定端和所述旋转端离散为多个网格；所述瞬态热力耦合模块处理惯性摩擦焊接过程热力耦合作用的瞬态过程； 以所述固定端和所述旋转端贴合为目的，调整所述固定端和所述旋转端对应的网格位置，并设置所述固定端和所述旋转端之间的热边界条件；调整所述固定端和所述旋转端的x、y、z轴平行距离，并进行平移，将所述固定端和所述旋转端的焊接面贴合在一起以使所述固定端和所述旋转端直接进行旋转摩擦；所述热边界条件包括所述固定端和所述旋转端之间的热传导以及接头和周围环境之间的热对流； 通过修改所述固定端和所述旋转端的工艺参数，并进行仿真模拟，得到双接头的温度场、应力场和位移云图；所述工艺参数包括转动速度、顶锻压力以及转动惯量；在ABAQUS软件中的“分析步”模块，通过不同形成步长的设置，调整模拟过程；关键节点惯性摩擦焊接的过程中分为四个阶段来描述温度场的演变规律分别为初始摩擦阶段，不稳定摩擦阶段，稳定摩擦阶段，顶锻压力维持阶段为选取的关键节点进行各参数对温度场的敏感程度分析对比，对成形件上下接头的高温点位进行标记，包括转速和顶锻压力和转动惯量对上下接头的温度场变化影响；并计算得到摩擦过程中的升温速率变化和热流密度变化；进行应力场求解，得到惯性摩擦焊接过程中的随焊接过程的轴向应力场、等效应力场和等效应变场的结果影响；根据固定端和旋转端中惯性摩擦焊的转速和顶锻压力和转动惯量进行调整，再次进行仿真模拟获得改变后的温度场的分边形貌和轴向缩短量和应力场集中，得到不同工艺参数对双接头的温度场、应力分布和位移云图的影响；通过调整惯性摩擦焊时固定端的顶锻压力和旋转端中的转速和和转动惯量，再次进行仿真模拟获得改变后的温度场的分边形貌和轴向缩短量和应力场集中，得到不同工艺参数对双接头的温度场、应力分布和位移云图的影响。

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