第1章
课程导论：轻量化连接技术概述
课程目标与学习路径 · 仿真分析在连接工艺中的作用
导论认知
第2章
轻量化材料基础
高强钢 · 铝合金 · 镁合金 · CFRP 特性与力学对比
材料对比
第3章
连接工艺总览
机械连接 · 焊接 · 胶接 · 混合连接 优缺点
工艺分类
第4章
电阻点焊工艺
原理 · 参数(电流/压力/时间) · 缺陷(飞溅/缩孔)
焊接缺陷
第5章
电阻点焊仿真
热-电-力耦合 · 接触电阻 · 熔核形成模拟
仿真多物理场
第6章
激光焊接工艺
热传导焊/深熔焊 · 功率/速度/离焦量 · 匙孔效应
激光参数
第7章
激光焊接仿真
移动热源(高斯/双椭球) · 熔池流动与温度场
热源CFD
第8章
搅拌摩擦焊 (FSW)
原理 · 搅拌头设计 · 转速/速度/轴肩下压量
固相FSW
第9章
搅拌摩擦焊仿真
ALE/SPH · 材料流动与热力耦合 · 缺陷预测
ALESPH
第10章
自冲铆接 (SPR)
工艺原理 · 铆钉/模具设计 · 互锁量/残余底厚
机械SPR
第11章
自冲铆接仿真
弹塑性大变形 · 损伤断裂 · 力-位移曲线
大变形断裂
第12章
无铆钉铆接 (Clinch)
工艺原理 · 模具形状 · 适用材料组合
无铆钉成形
第13章
无铆钉铆接仿真
多步成形 · 回弹分析 · 力学性能预测
回弹多步
第14章
胶接工艺
胶粘剂类型(环氧/聚氨酯) · 表面处理 · 固化
胶粘表面
第15章
胶接仿真
内聚力模型(CZM) · 界面损伤 · 胶层/搭接影响
CZM界面
第16章
混合连接 (Hybrid)
胶-铆/胶-焊/胶-螺栓 · 设计原则与协同效应
混合协同
第17章
混合连接仿真
多尺度建模 · 协同承载 · 失效模式分析
多尺度失效
第18章
异种材料连接挑战
热膨胀 · 电化学腐蚀 · Fe-Al金属间化合物
异种IMC
第19章
异种材料连接仿真
扩散/反应动力学 · 界面层生长 · 残余应力
扩散残余应力
第20章
多物理场耦合
热-力-电-流场 · 顺序/直接耦合 · 求解器
耦合求解
第21章
材料本构模型
Johnson-Cook · Barlat · Gurson 在连接中应用
本构损伤
第22章
网格划分技术
自适应重划分 · ALE · 边界层网格
网格ALE
第23章
接触与摩擦模型
库仑/剪切摩擦 · 罚函数/拉格朗日乘子
接触摩擦
第24章
连接点力学性能测试
十字拉伸 · 搭接剪切 · 剥离/疲劳 · 仿真对标
测试对标
第25章
工艺参数优化
响应面(RSM) · 遗传算法(GA) · 机器学习
优化ML
第26章
疲劳寿命预测
S-N曲线 · 局部应变 · 断裂力学法
疲劳寿命
第27章
仿真软件应用
Abaqus/Explicit · LS-DYNA · Ansys · Simufact
软件实操
第28章
数据库与数字化
工艺参数数据库 · 数字孪生 · 连接生产线
数据库数字孪生
第29章
轻量化连接案例分析
铝合金车门 · CFRP-B柱 · 钢铝混合车身
案例车身
第30章
总结与前沿展望
固态连接(超声/磁脉冲) · AI辅助 · 绿色工艺
前沿固态