收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

铝合金骨架焊接变形数值模拟

夏丁  
【摘要】:焊接变形预测是材料加工专业的研究难点之一,特别是铝合金骨架的焊接变形研究,由于铝合金材料热膨胀系数大,工件焊接和冷却后会产生比其他材料更大的变形。如果控制不好,会影响焊接结构的承载能力和服役寿命。本文结合实际课题,展开铝合金骨架焊接变形数值模拟研究,预测焊接变形量,分析不同焊接工艺对变形量的影响规律。 由于焊缝短,残余塑性应变集中在焊缝附近相对很小的范围内,骨架其它部分的变形则为弹性变形。论文根据固有应变方法,将焊缝的残余塑性应变和应力模拟从整个结构变形计算中分离出来。在考虑焊接温度、焊接速度、材料冶金机械性能等参数下,对细化的焊缝区三维实体有限元模型进行局部塑性应变计算,然后把得到的局部残余塑性应变和焊缝刚度,利用宏单元技术转换到整体壳单元模型中,对骨架整体变形做出预测。该方法既能较准确预测出整体变形,又简化计算过程。 针对铝合金骨架组装焊接中,局部接头主要为对接接头、T型接头、十字接头的实际情况,论文首先对三种典型接头的焊接过程进行了研究。得到了其焊接过程的应力应变分布规律,焊接速度、有无坡口对焊接残余应力和变形的影响规律。研究结果表明:残余应变主要集中于焊缝和焊缝附近区域,远离焊缝区域残余应变几乎为零;在焊接电压、电流不变的情况下,通过提高焊接速度可以提高焊接生产效率,但是焊接速度过快,会造成残余应力增大以及未熔合、未焊透的缺陷;T型接头和十字接头在焊趾处存在较大的应力集中现象,通过开坡口能减小T型接头和十字接头的应力集中现象。 应用上述研究结果,对铝合金骨架的整体变形量进行了模拟研究,得到了不同焊接顺序对整体骨架变形的影响规律。结果表明,从中心到两侧的对称焊接顺序,能够使一部分变形相互抵消,从而减小整体骨架变形,因此焊接顺序的优化是影响骨架变形的重要因素。 在骨架整体焊接装配方面,本文进行了正常骨架组装和分块式反装两种技术的对比模拟和实验研究。分块式反装采用工装夹具将局部骨架进行刚性固定后进行焊接,然后再将几个局部模块焊接组装。对比研究结果表明,分块式反装技术能够大大减小整体骨架的焊接变形量。可见采用合理的装配和约束方案也能减小焊接变形。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杨玉明;;内浮顶油罐壁焊接变形的控制[J];焊接技术;1991年04期
2 邓子刚;;防止冷凝器焊接变形的技术措施[J];电力建设;1991年12期
3 徐伟巍,孙景富;隔爆型电气控制箱焊接变形分析及控制措施[J];电气防爆;2003年03期
4 张丽萍;;不锈钢薄板的应用及焊接[J];甘肃冶金;2006年04期
5 闫军;;大厚壁接管现场焊接在重叠式换热器中的应用[J];石油化工建设;2007年03期
6 师志亮;;液压支架长顶梁焊接变形的控制[J];同煤科技;2010年03期
7 闫军;;大厚壁接管现场焊接在重叠式换热器中的应用[J];石油化工建设;2008年05期
8 赵学文;;焊接变形的利用[J];机械工人.热加工;1989年08期
9 魏礼殊;顾金泉;;防止超长水冷壁焊接变形的措施[J];电力建设;1993年12期
10 周伟;减少车架焊接变形的措施[J];焊接技术;1995年06期
11 汪国正,吴镇;大型转轮不锈钢叶片焊接特点和焊接变形控制[J];焊接技术;1997年02期
12 汪建华 ,魏良武;焊接变形和残余应力预测理论的发展及应用前景(2)[J];焊接;2001年10期
13 宋佩辉,李兆辉,杨耀彩,潘黎明;大吨位叉车门架立柱的焊接应力和焊接变形的研究与应用[J];机械工人.热加工;2005年11期
14 郭红霞;杨飞;王芬;;高强度护帮板焊接变形的控制[J];煤矿机械;2007年08期
15 王青春;王勇;;焊接应力与变形问题的探讨[J];煤矿机械;2007年12期
16 刘文斌;;攻克箱形梁焊接变形难题[J];焊接技术;2007年S1期
17 郭忠;张吉修;;薄壁箱形梁的焊接变形预测研究[J];现代制造技术与装备;2008年03期
18 黄晓根;;回转托架的火焰校正[J];新余高专学报;2008年03期
19 于文辉;吴明清;崔毅;;起重机伸缩臂焊接变形的工艺控制[J];金属加工(热加工);2008年18期
20 左延红;王双平;;大型结构件焊接变形控制方法[J];焊接技术;2008年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李婧;罗宇;陈倩清;赵汉星;;50000T多用途船货舱双层底结构焊接变形预测[A];中国钢结构协会海洋钢结构分会2010年学术会议暨第六届理事会第三次会议论文集[C];2010年
2 袁启东;夏宝莹;林守强;陈俊英;;导管架管件焊接变形及焊接优化[A];2009年度海洋工程学术会议论文集(下册)[C];2009年
3 马继;陆皓;汪建华;;预测焊接变形几种方法的比较[A];第十次全国焊接会议论文集(第2册)[C];2001年
4 曹勇;潘宝山;;基于ANSYS焊接变形有限元数值模拟分析[A];中国航空学会第七届动力年会论文摘要集[C];2010年
5 张建强;吴甦;赵海燕;鹿安理;王煜;;焊接应力与变形的数值模拟方法及应用[A];第十次全国焊接会议论文集(第2册)[C];2001年
6 郑少强;;浅谈T型钢结构焊接变形的控制[A];全国焊接工程创优活动经验交流会论文集[C];2011年
7 刘晓红;许建亚;;焊接变形的控制[A];第二届中国北方焊接学术会议论文集[C];2001年
8 汪建华;;焊接变形和残余应力预测理论与计算——发展及应用前景[A];第十次全国焊接会议论文集(第1册)[C];2001年
9 周宏;马坤明;罗宇;蒋志勇;;大型船舶结构焊接变形固有应变法预测研究[A];第四届全国船舶与海洋工程学术会议论文集[C];2009年
10 黄健康;卢立晖;吴晓亮;石玗;樊丁;;基于视觉方法的焊接变形测量研究[A];第十五次全国焊接学术会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李娅娜;焊接变形预测与控制的数值方法研究及工程应用[D];大连交通大学;2010年
2 徐达;外加电磁场控制焊接变形及冷裂纹研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 蔡志鹏;大型结构焊接变形数值模拟的研究与应用[D];清华大学;2001年
4 李艳君;船体精度控制技术研究[D];大连理工大学;2005年
5 崔晓芳;箱型结构焊接变形预测、控制及应用[D];大连交通大学;2005年
6 张学秋;航空发动机整体叶盘焊接变形的理论研究与虚拟优化[D];哈尔滨工业大学;2009年
7 许威;基于电磁力的焊接热裂纹及变形随焊控制新方法[D];哈尔滨工业大学;2008年
8 李鸿;基于固有应变的船体分段焊接变形预测[D];哈尔滨工程大学;2006年
9 侯志刚;薄板结构焊接变形的预测与控制[D];华中科技大学;2005年
10 曾志;复杂铝合金结构焊接应力与变形行为研究[D];天津大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 夏丁;铝合金骨架焊接变形数值模拟[D];吉林大学;2013年
2 罗文臣;板单元焊接变形的数值模拟与控制研究[D];武汉理工大学;2011年
3 张三磊;动力机车转向架焊接变形预测系统研究[D];上海交通大学;2010年
4 张超;基于强化散热的焊接变形预测与控制[D];中国海洋大学;2012年
5 张群;大型船体结构焊接变形的数值仿真[D];江苏科技大学;2012年
6 李婧;大型船体焊接变形仿真技术研究及其应用[D];上海交通大学;2011年
7 李娟;用有限元法分析焊接引起的钢结构变形[D];内蒙古科技大学;2010年
8 康鹏辉;钢结构十字形节点固有应变的研究[D];西安建筑科技大学;2011年
9 李飞;钢箱梁焊接固有应变的研究[D];河北工业大学;2011年
10 董俊莹;考虑固态相变影响的低合金钢焊接变形研究[D];燕山大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 罗秩云;通风、空调安装工程中的焊接变形和预防措施[N];中华建筑报;2006年
2 山西焦煤集团西山煤电机电总厂 贾志华;ZFZ2600支架护帮板焊接变形探究[N];山西科技报;2009年
3 太钢修建公司技术科 工程师 郝宗权;焊接变形在控制组焊零件形位公差中的应用[N];山西科技报;2001年
4 周进学 石佑达;“变形克星”张志发[N];经理日报;2003年
5 蔺军 谢艳花;央视新楼钢构制作特点与加工工艺[N];建筑时报;2007年
6 陈佳南 书泉文;亚洲最大铝质高速渡船交付[N];中国船舶报;2008年
7 本报记者 张翼 谭思敏;从“面子”到“里子”[N];机电商报;2008年
8 南京市总工会;南京市职工优秀技术创新成果[N];南京日报;2006年
9 蒋作军 高宜兵 张建坤;合肥中辰开展QC活动 激发员工创新意识提升产品品质[N];消费日报;2007年
10 湖南工学院 蒋冬青 湖南韶峰水泥集团有限公司 胡荣;MPS3750B型立磨安装时的焊接要领[N];中国建材报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978