鍛模的工作環(huán)境非常惡劣,在反復(fù)高溫、高載荷以及交變應(yīng)力的長期作用下,鍛模表面強(qiáng)度和耐磨損性能會(huì)降低,同時(shí)會(huì)發(fā)生疲勞失效,甚至?xí)辛鸭y的形成,嚴(yán)重地影響了鍛模的使用壽命。因此,對鍛模的裂紋修復(fù)技術(shù)以及殘余應(yīng)力消除技術(shù)進(jìn)行研究來提高鍛模的壽命,是具有非常重要的研究價(jià)值和學(xué)術(shù)意義的。為此,本文對45模具鋼單層單道和單層多道堆焊進(jìn)行了數(shù)值模擬,研究分析了堆焊過程中的溫度場和應(yīng)力場變化規(guī)律。隨后建立了隨焊錘擊有限元模型,探究了各錘擊工藝參數(shù)對堆焊件殘余應(yīng)力分布規(guī)律和消應(yīng)程度的影響,并對錘擊工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。最后本文開展了45模具鋼堆焊實(shí)驗(yàn),運(yùn)用小孔法對堆焊件殘余應(yīng)力進(jìn)行了測試,驗(yàn)證了數(shù)值模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。為實(shí)際鍛模的堆焊修復(fù)提供了一定的數(shù)據(jù)支持和合理的錘擊方案。本文的主要工作內(nèi)容和得到的主要研究結(jié)論如下:1.運(yùn)用Abaqus有限元分析軟件建立了45模具鋼板單層單道和單層多道堆焊有限元模型,研究分析了單層單道和單層多道堆焊過程中堆焊件的溫度場和應(yīng)力場變化規(guī)律。堆焊件的溫度場和應(yīng)力場總是隨著焊接過程不斷變化的。在室溫下,單層多道堆焊件上的殘余應(yīng)力沿垂直焊縫方向呈現(xiàn)非對稱分布,而沿平行焊縫方向呈對稱... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及研究目的和意義
        1.1.1 課題背景
        1.1.2 課題研究的目的及意義
    1.2 鍛模堆焊修復(fù)及殘余應(yīng)力研究進(jìn)展
        1.2.1 鍛模堆焊修復(fù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 堆焊殘余應(yīng)力的形成及分類
        1.2.3 殘余應(yīng)力對堆焊件的影響
        1.2.4 堆焊殘余應(yīng)力的消除方法
    1.3 錘擊消除殘余應(yīng)力的研究現(xiàn)狀
    1.4 課題研究的主要內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
    2.3 平板堆焊實(shí)驗(yàn)
        2.3.1 堆焊試樣制備
        2.3.2 隨焊錘擊實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.4 殘余應(yīng)力測試實(shí)驗(yàn)
        2.4.1 殘余應(yīng)力測試原理
        2.4.2 殘余應(yīng)力測試過程
    2.5 本章小結(jié)
3 單層熔絲積材有限元模擬及結(jié)果分析
    3.1 引言
    3.2 單層熔絲積材有限元模擬
        3.2.1 熱源模型的選用
        3.2.2 有限元模型的建立和網(wǎng)格劃分
        3.2.3 邊界條件的施加
        3.2.4 模型材料屬性定義
    3.3 堆焊溫度場結(jié)果分析
        3.3.1 溫度場云圖分析
        3.3.2 熱循環(huán)曲線分析
    3.4 堆焊殘余應(yīng)力場結(jié)果分析
        3.4.1 堆焊殘余應(yīng)力分布云圖
        3.4.2 焊接殘余應(yīng)力曲線分析
    3.5 堆焊殘余應(yīng)力場對比分析
    3.6 本章小結(jié)
4 隨焊錘擊工藝參數(shù)對單層單道熔絲積材殘余應(yīng)力消除效果的研究
    4.1 引言
    4.2 錘擊處理有限元模型
        4.2.1 接觸-沖擊有限元分析
        4.2.2 殘余應(yīng)力場的模擬及導(dǎo)入
        4.2.3 建立錘擊處理有限元模型
    4.3 錘擊數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果分析
        4.3.1 錘擊殘余應(yīng)力變化及接觸變形
    4.4 隨焊錘擊工藝參數(shù)對消除殘余應(yīng)力效果的影響
        4.4.1 錘擊氣壓對消應(yīng)效果影響
        4.4.2 錘擊介入溫度對消應(yīng)效果影響
        4.4.3 錘頭沿焊縫移動(dòng)速度對消應(yīng)效果影響
    4.5 本章小結(jié)
5 隨焊錘擊工藝參數(shù)優(yōu)化
    5.1 引言
    5.2 試驗(yàn)方法
        5.2.1 響應(yīng)曲面法
        5.2.2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        5.2.3 響應(yīng)曲面的擬合與評估
    5.3 隨焊錘擊工藝參數(shù)優(yōu)化
        5.3.1 基于NSGA-Ⅱ的多目標(biāo)遺傳算法優(yōu)化模型
        5.3.2 工藝參數(shù)優(yōu)化前后對比
    5.4 本章小結(jié)
6 隨焊錘擊工藝參數(shù)對單層多道熔絲積材殘余應(yīng)力消除效果的研究
    6.1 引言
    6.2 單層多道焊及其隨焊錘擊有限元分析模型
        6.2.1 單層多道焊及其隨焊錘有限元模型的建立
    6.3 單層多道焊有限元模擬及結(jié)果分析
        6.3.1 單層多道焊溫度場結(jié)果分析
        6.3.2 單層多道焊殘余應(yīng)力場結(jié)果分析
        6.3.3 單層多道焊殘余應(yīng)力實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    6.4 單層多道隨焊錘有限元分析
        6.4.1 錘頭水平移動(dòng)間距對消除殘余應(yīng)力效果的影響
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
    A.作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
    B.作者在攻讀學(xué)位期間參與科研項(xiàng)目及成果目錄
    C.學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3183192