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超声波塑料焊接是一种经济、高效、环保的热塑性塑料连接新工艺，有极大的推广应用前景。由于超声波塑料焊接是涉及多学科的交叉学科，研究难度较大，目前超声波塑料焊接的焊接基础理论和工艺规范还比较欠缺，对超声波塑料焊接机理和熔接行为研究不足。为了得到满足要求的焊接强度，人们需要进行大量的试验，获得相应的焊接工艺参数，不仅费时费力，而且不能从根本上解决焊接质量提高的问题，制约了超声波塑料焊接技术的推广应用。 本文着眼于超声波塑料焊接区域材料的熔接行为研究，以解释焊接机理、提高焊接强度为目标，以工程硬质PVC材料为研究对象。由于超声波塑料焊接时间短，熔化区域狭小，焊接区域伴随材料的熔融和形变，温度场检测特别是多路巡检难度较大，所以本文采用试验和数值模拟相结合的方法，主要研究工作如下： 1)建立了超声波塑料焊接温度场自动检测系统，包括系统的软件和电路设计，实现了超声波温度场瞬变信号的一点采集。 2)采用ANSYS有限元的方法，建立了比较合理的超声波塑料焊接传热的数值模拟计算模型，模拟了超声波塑料焊接的温度场，温度采集试验结果和数值模拟结果基本符合。把试验结果和有限元计算结果结合起来，阐述了焊接区域的温度变化规律。 3)结合温度采集试验和数值模拟结果，深入分析了超声波塑料焊接的材料熔接过程，包括不同熔点材料的熔接特点和导能筋的熔接特点，对超声波塑料焊接的焊接机理提出了新的见解，为提高焊接强度提供了试验依据。 4)对导能筋熔接行为的研究，明确了导能筋焊口结构形式的积极作用。