本书从实际工程应用的角度出发，通过实验、理论与仿真相结合的方法，深入分析2219铝合金厚板FSW温度场，探究焊接工艺参数和搅拌头结构参数对温度场的影响规律，着重介绍2219铝合金厚板FSW温度场仿真分析与工艺技术，在实现2219铝合金厚板FSW温度场高精度仿真的基础上，提出FSW核心区极值温度监测方法，实现了基于数字孪生的核心区极值温度监测，为2219铝合金厚板FSW的高质量焊接提供了理论基础和技术支撑。本书内容涉及物理学、材料力学、传热学、有限元仿真、数字孪生、机器学习等多学科理论与技术，对解决搅拌摩擦焊领域相关技术难题具有参考价值。 本书可作为高等院校机械制造及其自动化专业本科生和研究生的学习用书，也可作为航空航天、船舶制造及轨道交通等制造领域从事铝合金结构件焊装、搅拌摩擦焊工艺规划及过程监测等科技工作者的参考用书。

前言
第1章 绪论
1.1 2219铝合金组成、性质及应用
1.2 搅拌摩擦焊接原理、特点及应用
1.3 FSW温度场研究进展
1.3.1 基于实验的FSW温度场
1.3.2 基于数值分析的FSW温度场研究
1.4 焊接工艺参数对FSW温度场的影响
1.5 搅拌头结构参数对FSW温度场的影响
1.6 2219铝合金厚板FSW温度场及工艺研究面临的挑战
参考文献
第2章 基于实验的2219铝合金厚板FSW温度场表征
2.1 FSW温度场检测和分析系统开发
2.1.1 基于K型热电偶的硬件系统开发
2.1.2 基于LabVIEW的软件系统开发
2.1.3 系统测量精度
2.2 2219铝合金厚板FSW温度场分析
2.2.1 2219铝合金厚板FSW温度场测量实验
2.2.2 工艺参数对焊接温度的影响
2.2.3 线性能量因子对焊接温度的影响
2.3 基于最小二乘支持向量机的FSW温度场表征
2.4 本章小结
参考文献
第3章 基于热源模型的2219铝合金厚板FSW温度场分析
3.1 热源模型
3.1.1 不考虑搅拌针产热的热源模型
3.1.2 考虑搅拌针产热的热源模型
3.2 传热模型
3.2.1 热传导
3.2.2 热对流
3.2.3 热辐射
3.3 不同热源模型获得的温度分布
3.3.1 不考虑搅拌针产热的温度分布
3.3.2 考虑搅拌针产热的温度分布
3.4 热源模型验证
3.5 本章小结
参考文献
第4章 基于DEFORM的2219铝合金厚板FSW温度场表征
4.1 2219铝合金厚板FSW温度场仿真模型
4.1.1 传热学理论
4.1.2 刚黏塑性理论
4.1.3 温度场仿真模型的建立与实现
4.1.4 温度场仿真模型的验证
4.2 2219铝合金厚板FSW核心区极值温度表征
4.2.1 支持向量回归迭代法
4.2.2 基于SVR的表面特征点与核心极值温度关联关系模型
4.2.3 核心区温度预测结果分析
4.3 本章小结
参考文献
第5章 2219铝合金厚板FSW工艺参数优化
5.1 FSW搅拌头下压及停留预热阶段焊接工艺参数优化
5.1.1 正交设计方案
5.1.2 仿真结果与方差分析
5.1.3 搅拌头转速与停留预热时间对温度场的影响
5.2 焊接进给阶段焊接工艺参数优化
5.2.1 焊接工艺参数对核心区峰值温度的影响
5.2.2 焊接工艺参数对FSW核心区温差的影响
5.2.3 FSW核心区峰值温度与最低温度曲面拟合
5.2.4 焊接进给阶段焊接工艺参数范围的有效性验证
5.3 本章小结
参考文献
第6章 基于ABAQUS的2219铝合金厚板FSW温度场表征
6.1 基于ABAQUS/CEL的FSW温度场仿真模型
6.1.1 几何模型的建立及装配
6.1.2 材料参数模型与网格划分
6.1.3 CEL仿真方法及质量缩放
6.1.4 产热机理和热边界条件
6.1.5 摩擦模型和材料本构模型
6.1.6 2219铝合金厚板FSW过程仿真实现
6.2 焊接工艺参数对温度场的影响
6.2.1 搅拌头转速对焊接温度场的影响
6.2.2 焊接速度对焊接温度场的影响
6.3 单轴肩FSW搅拌头结构参数对温度场的影响
6.3.1 搅拌头形貌特征对焊接温度场的影响
6.3.2 搅拌头结构参数优化
6.3.3 搅拌头结构参数优化结果的实验验证
6.4 本章小结
参考文献
第7章 2219铝合金厚板双侧复合FSW工艺研究
7.1 双侧复合FSW温度场仿真模型的建立
7.1.1 几何模型的建立及装配
7.1.2 机械边界条件设定
7.1.3 双侧复合FSW仿真实现及温度场特征
7.2 双侧复合FSW工艺优化
7.2.1 正交设计方案
7.2.2 仿真结果
7.2.3 方差分析
7.3 双侧复合FSW搅拌头相对位置对温度场的影响
7.3.1 仿真方案设计
7.3.2 仿真结果及分析
7.4 本章小结
参考文献
第8章 2219铝合金厚板FSW核心区极值温度监测
8.1 基于红外热像仪的FSW焊件表面温度高精度测量
8.1.1 红外测温原理
8.1.2 FSW过程中红外测温精度的影响因素
8.1.3 FSW焊件表面温度测量实验
8.2 2219铝合金厚板FSW温度场仿真
8.2.1 FSW温度场仿真模型的建立
8.2.2 FSW特征点温度提取及模型验证
8.3 基于表面特征点温度的核心区极值温度监测
8.3.1 FSW表面特征点温度与核心区极值温度数据集的获取
8.3.2 表面温度与核心区温度关联关系模型的建立
8.4 FSW核心区极值温度监测
8.5 FSW核心区极值温度在位表征系统研发
8.5.1 系统硬件搭建
8.5.2 系统软件开发环境
8.5.3 系统功能设计与实现
8.6 本章小结
参考文献
第9章 基于数字孪生的FSW核心区极值温度监测
9.1 随机双坐标上升算法
9.2 基于SDCA的FSW核心区极值温度表征模型
9.2.1 基于温度场仿真的数据集
9.2.2 基于SDCA的核心区温度表征
9.3 FSW过程中的数字孪生技术
9.3.1 FSW系统的五维模型
9.3.2 FSW过程的运动仿真模型
9.3.3 物理实体与虚拟实体的数据交互
9.4 F