A Review of Finite Element Analysis (FEA) of Resistance Spot Welding (RSW)

Mehdi Jafari , Jacek Senkara , Alireza Arayee

Abstract

Modeling RSW was studied by many researchers with considering different electrical, thermal, and mechanical phenomena such as formation of temperature field and welding nugget growth. This paper is a review of the most important efforts in the field of FEA of RSW, by investigating present finite element method (FEM) studies. After a brief introduction on FEA studies on RSW, such numerical solution methods as FEM and FDM (Finite Difference Method) are compared. Governing electrical, thermal, and mechanical equations are then discussed. A brief investigation about applicable algorithms is presented as a procedure for numerical solution. The importance of credible material properties is emphasized and predicted results in different studies are discussed. The final two parts are about recent issues in RSW FEA process and review of special cases such as multiple-sheet, single-sided welding, shunting effect, and covered models. Conclusions and suggestions about future studies are also provided.
Author Mehdi Jafari
Mehdi Jafari,,
-
, Jacek Senkara ITW
Jacek Senkara,,
- The Institute of Manufacturing Processes
, Alireza Arayee
Alireza Arayee,,
-
Journal seriesPrzegląd Spawalnictwa, ISSN 0033-2364, e-ISSN 2449-7959
Issue year2016
Vol88
No2
Pages46 - 52
Publication size in sheets0.5
Keywords in Polishpunktowe zgrzewanie rezystancyjne, analiza elementów skończonych, przegląd zagadnienia
Keywords in Englishresistance spot welding, finite element analysis, review
Abstract in PolishModelowanie RSW było stosowane przez wielu badaczy z uwzględnieniem różnych zjawisk elektrycznych, cieplnych i mechanicznych, takich jak powstające pole temperatury czy wzrost jądra zgrzeiny. Niniejszy artykuł stanowi przegląd najważniejszych dokonań w obszarze zastosowania FEA w RSW, zwłaszcza wyników badań metodą elementów skończonych (FEM). Po krótkim wprowadzeniu do tematu przedstawiono porównanie takich metod obliczeń numerycznych jak FEM i FDM (metoda różnic skończonych) oraz dyskusję podstawowych równań elektrycznych, cieplnych i mechanicznych. Prześledzono i przedstawiono w skrócie algorytmy stosowane w procedurach rozwiązań numerycznych. Podkreślono znaczenie używania wiarygodnych danych materiałowych oraz przedyskutowano wyniki uzyskane w trakcie różnych studiów. Końcowe dwa akapity omawiają aktualne problemy FEA dla RSW, a także przegląd modeli dla szczególnych przypadków takich jak jednoczesne zgrzewanie kilku blach, zgrzewanie jednostronne, bocznikowanie prądu zgrzewania i zgrzewanie z nakładkami. Przedstawiono także podsumowanie i sugestie dla dalszych prac.
Languageen angielski
Score (nominal)9
ScoreMinisterial score [Punktacja MNiSW] = 9.0, 28-11-2017, ArticleFromJournal
Ministerial score (2013-2016) [Punktacja MNiSW (2013-2016)] = 9.0, 28-11-2017, ArticleFromJournal
Citation count*0
Cite
Share Share

Get link to the record
msginfo.png


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back