艦艇典型分段焊接工藝仿真及其變形規(guī)律分析
發(fā)布時(shí)間:2021-11-02 23:08
針對(duì)艦艇分段結(jié)構(gòu)采用不同的裝焊工藝順序會(huì)出現(xiàn)不同的焊接變形的問(wèn)題,以某艦艇256#分段焊接的整體變形量最小為目標(biāo),基于熱彈塑性和固有應(yīng)變理論,結(jié)合該分段焊接常用的6種焊接工藝順序方案,采用ABAQUS有限元軟件進(jìn)行焊接變形數(shù)值仿真。對(duì)6種方案進(jìn)行計(jì)算對(duì)比,結(jié)果表明,艦艇分段焊接采用C方案,即以矩形塊為單位,由中間向兩端對(duì)稱焊接,從船中向兩舷焊接橫向和縱向構(gòu)件的工藝順序,該分段的整體變形量為最小,該方案為最優(yōu)焊接工藝順序方案。
【文章來(lái)源】:船舶工程. 2020,42(07)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
圖1 分段裝焊工藝仿真流程
典型分段(256#分段)有限元模型
根據(jù)船用907A鋼的材質(zhì)確定其熱物理性能參數(shù)(見(jiàn)圖3)[16],針對(duì)多層多道焊縫進(jìn)行仿真模擬,根據(jù)該分段焊接的實(shí)際要求,坡口為V型坡口,焊層有6道,在進(jìn)行第一道焊接時(shí),其余單元關(guān)閉,沒(méi)有熱傳導(dǎo),之后依次開(kāi)啟,每層焊接間隔1 min,焊接條件見(jiàn)表1,選用的SS400低碳鋼材料參數(shù)見(jiàn)圖4。計(jì)算中考慮固液相變時(shí)的潛熱,取為274 kJ/kg。熱輻射的影響以相當(dāng)?shù)膿Q熱系數(shù)來(lái)表示,膜層的沉降溫度為25℃(室溫),對(duì)流系數(shù)為33 W/(m2·℃)。圖4 SS400低碳鋼材料性能參數(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于固有應(yīng)變理論的船體焊接變形仿真研究[J]. 任帥,李純金,李磊,戴凱云,裴大茗,汪皓. 船舶工程. 2015(10)
[2]基于固有應(yīng)變的船體總段船臺(tái)合攏焊接變形預(yù)測(cè)研究[J]. 周宏,羅宇,蔣志勇. 船舶力學(xué). 2013(10)
[3]船舶分段裝配焊接精度控制應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值模擬(英文)[J]. 唐永剛,陳倩清. 船舶力學(xué). 2013(06)
[4]船舶建造工藝發(fā)展現(xiàn)狀分析及對(duì)策[J]. 張晗,符道,閆大海,李紅燁. 艦船科學(xué)技術(shù). 2013(02)
[5]固有應(yīng)變有限元法預(yù)測(cè)焊接變形理論及其應(yīng)用[J]. 汪建華,陸?zhàn)?魏良武. 焊接學(xué)報(bào). 2002(06)
[6]焊接數(shù)值模擬技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 吳言高,李午申,鄒宏軍,馮靈芝. 焊接學(xué)報(bào). 2002(03)
碩士論文
[1]大型船體結(jié)構(gòu)焊接變形熱彈塑性有限元數(shù)值模擬方法研究[D]. 沈濟(jì)超.上海交通大學(xué) 2015
本文編號(hào):3472553
【文章來(lái)源】:船舶工程. 2020,42(07)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
圖1 分段裝焊工藝仿真流程
典型分段(256#分段)有限元模型
根據(jù)船用907A鋼的材質(zhì)確定其熱物理性能參數(shù)(見(jiàn)圖3)[16],針對(duì)多層多道焊縫進(jìn)行仿真模擬,根據(jù)該分段焊接的實(shí)際要求,坡口為V型坡口,焊層有6道,在進(jìn)行第一道焊接時(shí),其余單元關(guān)閉,沒(méi)有熱傳導(dǎo),之后依次開(kāi)啟,每層焊接間隔1 min,焊接條件見(jiàn)表1,選用的SS400低碳鋼材料參數(shù)見(jiàn)圖4。計(jì)算中考慮固液相變時(shí)的潛熱,取為274 kJ/kg。熱輻射的影響以相當(dāng)?shù)膿Q熱系數(shù)來(lái)表示,膜層的沉降溫度為25℃(室溫),對(duì)流系數(shù)為33 W/(m2·℃)。圖4 SS400低碳鋼材料性能參數(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于固有應(yīng)變理論的船體焊接變形仿真研究[J]. 任帥,李純金,李磊,戴凱云,裴大茗,汪皓. 船舶工程. 2015(10)
[2]基于固有應(yīng)變的船體總段船臺(tái)合攏焊接變形預(yù)測(cè)研究[J]. 周宏,羅宇,蔣志勇. 船舶力學(xué). 2013(10)
[3]船舶分段裝配焊接精度控制應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值模擬(英文)[J]. 唐永剛,陳倩清. 船舶力學(xué). 2013(06)
[4]船舶建造工藝發(fā)展現(xiàn)狀分析及對(duì)策[J]. 張晗,符道,閆大海,李紅燁. 艦船科學(xué)技術(shù). 2013(02)
[5]固有應(yīng)變有限元法預(yù)測(cè)焊接變形理論及其應(yīng)用[J]. 汪建華,陸?zhàn)?魏良武. 焊接學(xué)報(bào). 2002(06)
[6]焊接數(shù)值模擬技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 吳言高,李午申,鄒宏軍,馮靈芝. 焊接學(xué)報(bào). 2002(03)
碩士論文
[1]大型船體結(jié)構(gòu)焊接變形熱彈塑性有限元數(shù)值模擬方法研究[D]. 沈濟(jì)超.上海交通大學(xué) 2015
本文編號(hào):3472553
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