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《天津大学》 2006年
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铝合金筒形筋板加强结构间断角焊缝残余应力场分析

侯学涛  
【摘要】: 铝合金结构广泛应用于交通、铁道、船舶、航空航天等工程领域。在其焊接制造过程中,由于其热膨胀系数大、弹性模量小,不可避免地产生焊接残余应力与较大的焊接变形。同时,对于间断角焊缝铝合金结构,焊后残余应力状态非常复杂。因此,对铝合金角焊缝间断焊结构的焊后残余应力场进行研究,具有重要的理论意义和现实价值。 本文以热-弹塑性理论为基础,利用大型通用有限元分析软件ANSYS,对5A06铝合金筒形筋板间断角焊缝结构进行了三维数值模拟,深入研究了间断焊过程中的动态焊接应力场的演变及分布规律。本课题的主要工作和成果有以下几个方面。 首先,取部分结构代替整体,对铝合金结构间断角焊缝的温度场和应力场进行了三维动态模拟,考虑了5A06材料热物理性能的非线性,模拟出角焊缝间断焊过程中不同时刻的瞬态温度场、瞬态应力场和残余应力的分布,为该铝合金结构的加工工艺分析提供了有效的参考。 根据该结构生产工艺过程的需要,对该铝合金结构进行了去除部分筒壁的焊后残余应力应变场分析。分析结果表明,切割掉部分筒壁后使结构的径向变形量增加,切割缺口附近的应力发生了再分布,但结构上其余部位的残余应力分布基本不变。 最后,将计算模型轴向扩展三倍,对总计有72条间断焊焊缝的铝合金整体筒形结构进行了分析。分析表明,扩展结构后的焊后残余应力分布规律没有大的变化,表明取该结构中一部分进行模拟的简化分析策略是可行的。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG441

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【引证文献】
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【参考文献】
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7 王者昌;;焊接应力变形原理若干问题的探讨(3)[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
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【同被引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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6 张敬芝;铝合金铁型覆砂铸造技术研究及其数值模拟[D];昆明理工大学;2006年
7 汪以祥;轿车铝合金轮毂锻造成形过程研究[D];燕山大学;2006年
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