In this study, a thermo-mechanicall

In this study, a thermo-mechanically coupled process model was developed to investigate FSW phenomena inside a tool and workpiece. As a workpiece, 6061-T6 aluminum alloy was employed. The system of FSW process model includes several thermal boundaries. Among heat flows through these boundaries, heat transfers into the exterior of the system become more sensitive to tool and workpiece temperatures than heat transfers within the system. This paper especially focused on a heat transfer coefficient at a workpiece bottom, and optimized it through experiments and finite element method (FEM) analyses. The tool temperatures during FSW were measured with a special tooling system with imbedded thermocouples within a tool. As a result, an analysis model that is able to investigate details at a wide range of traverse speeds was developed for practical high speed welding. Then, the accuracy of developed FEM model was validated with them. Finally, the emperatures and stress distribution around workpiece/tool interfaces were investigated with the developed model.

結果 (繁體中文) 1:

在這項研究中，一個熱 - 機械耦合過程模型的開發是為了調查一個刀具和工件內部FSW現象。作為工件，6061-T6鋁合金被使用。FSW過程模型的系統包括幾個熱邊界。間熱流經這些邊界，熱量傳遞到系統的外部變得比系統內的熱傳遞到刀具與工件的溫度更敏感。本文尤其集中於在工件底部的熱傳遞係數，並優化它通過實驗和有限元法（FEM）分析。FSW期間工具溫度與工具內嵌入的熱電偶特殊加工系統進行測定。結果是，一個分析模型，它能夠在調查範圍廣移速度的細節是出於實際的高速焊接開發。然後，開發有限元模型的準確性與他們驗證。最後，圍繞工件/工具接口emperatures和應力分佈與開發的模型進行了研究。

結果 (繁體中文) 2:

在這項研究中，開發了一個熱機械耦合過程模型，以研究工具和工件內的FSW現象。作為工件，採用了6061-T6鋁合金。FSW工藝模型系統包括多個熱邊界。在通過這些邊界的熱量流中，進入系統外部的熱傳輸對工具和工件溫度比系統內的熱量傳輸更敏感。本文特別關注工件底部的傳熱係數，並通過實驗和有限元法（FEM）分析對其進行了優化。在 FSW 期間，使用特殊工具系統測量工具溫度，該系統內裝有嵌入熱電偶。因此，開發了一種分析模型，能夠以廣泛的遍歷速度調查細節，用於實際的高速焊接。然後，對所開發的FEM模型的準確性進行了驗證。最後，對所開發模型對工件/工具介面周圍的壓力和應力分佈進行了研究。

結果 (繁體中文) 3:

在本研究中，我們建立了一個熱-機械耦合的過程模型來研究工具和工件內部的FSW現象。工件採用6061-T6鋁合金。FSW過程模型包含多個熱邊界。在通過這些邊界的熱流中，進入系統外部的熱傳遞比系統內部的熱傳遞對刀具和工件溫度更加敏感。本文著重研究了工件底部的傳熱係數，並通過實驗和有限元分析對其進行了優化。FSW過程中的刀具溫度是用一個特殊的刀具系統量測的，該系統在刀具中嵌入了熱電偶。囙此，本文建立了一個能够在較大的橫向速度範圍內研究實際高速焊接細節的分析模型。並用它們驗證了所建立的有限元模型的準確性。最後，利用該模型研究了工件/刀具介面的溫度場和應力分佈。