空間大型彎曲圓鋼管加工誤差理論研究
發(fā)布時間:2017-06-05 13:16
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【摘要】:隨著空間彎管的跨度越來越大,形狀越來越復雜,在空間彎管制造拼裝過程中誤差的傳遞和累積問題越來越凸顯。目前空間彎管制作工藝流程中對于彎管加工制造之后產(chǎn)生的加工累積誤差主要采取兩種方法:第一,進一步提高工程中每個分段彎管的制造精度。然而工廠生產(chǎn)中所依據(jù)的鋼結(jié)構(gòu)施工驗收規(guī)范已經(jīng)給出了最適宜的加工經(jīng)濟精度,在這個基礎(chǔ)上每增加一個精度等級,加工的難度會呈幾何級增長。第二,對加工誤差過大的空間彎管采取施工完畢后的機械矯正和火焰矯正的方法來達到允許誤差范圍?墒沁@會增加多余的時間成本和人力成本,而且會造成管內(nèi)產(chǎn)生殘余應力。綜上,還沒有形成一套完整的大型空間彎管的加工誤差理論。這與當下空間鋼結(jié)構(gòu)蓬勃發(fā)展的趨勢是不相符的,因此,必須研究出一套適合大型空間彎管的加工誤差控制理論。本文以大型空間彎管為研究對象,以控制加工累積誤差為核心,針對空間彎管的加工累積誤差做了以下研究:(1)應用空間曲線基本理論,空間彎管軸線關(guān)鍵點表達方法,基于UG環(huán)境對空間彎管幾何信息的自動獲取進行二次開發(fā),并對空間彎管分段點設(shè)計三維坐標的獲取方法進行了分析。(2)針對空間彎管加工誤差的主要因素彎管制造誤差和拼裝誤差的成因分別進行理論分析和有限元分析,研究規(guī)范中對制造誤差的允許范圍,以及減小拼裝誤差的工藝措施。(3)對制造誤差和拼裝誤差的累積模型進行研究,對拼裝的彎管進行分析,確定其具體的線位移誤差和角位移誤差。以某工程實例為背景分析影響累積誤差模型的主要因素是角位移誤差。(4)基于尺寸鏈理論建立累積誤差的尺寸鏈問題,提出正偏差環(huán)和負偏差環(huán)相錯的誤差相互抵償方法。根據(jù)累積誤差模型的主要因素對累積誤差的控制方法進一步的優(yōu)化,建立累積誤差進一步優(yōu)化的數(shù)學模型,實現(xiàn)累積誤差最優(yōu)控制。
【關(guān)鍵詞】:大跨度 空間彎管 累積誤差 誤差控制 尺寸鏈
【學位授予單位】:浙江大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TU758.16;TG306
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 1 緒論11-22
- 1.1 課題背景11-13
- 1.2 圓鋼管結(jié)構(gòu)國內(nèi)外發(fā)展概況13-14
- 1.3 空間彎曲圓鋼管的制作工藝及成形原理14-19
- 1.3.1 空間彎曲圓鋼管特點14
- 1.3.2 空間彎曲圓鋼管制作工藝14-16
- 1.3.3 彎管制造誤差產(chǎn)生原因及研究現(xiàn)狀16-18
- 1.3.3.1 彎管制造原理16-17
- 1.3.3.2 彎管制造誤差研究現(xiàn)狀17-18
- 1.3.4 彎管間對接焊縫的拼接誤差研究現(xiàn)狀18-19
- 1.4 空間彎管誤差控制方法及相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀19-21
- 1.4.1 空間彎管誤差控制方法19
- 1.4.2 相關(guān)領(lǐng)域誤差分析方法19-20
- 1.4.3 尺寸鏈分析方法20-21
- 1.5 本文主要研究內(nèi)容21-22
- 2 空間彎管加工方法與三維設(shè)計坐標點獲取22-33
- 2.1 空間曲線基本理論22-23
- 2.2 彎管的分段加工23-24
- 2.3 空間彎管軸線關(guān)鍵點的數(shù)學描述24-28
- 2.3.1 彎管空間幾何信息24-27
- 2.3.2 空間彎管坐標轉(zhuǎn)換方法27-28
- 2.4 基于UG環(huán)境的空間彎管幾何信息自動獲取28-30
- 2.4.1 空間彎管三維模型幾何信息28-29
- 2.4.2 鋼管幾何信息自動獲取的實現(xiàn)29-30
- 2.5 分段點設(shè)計坐標的獲取30-32
- 2.5.1 AutoCAD三維建模法30
- 2.5.2 坐標系旋轉(zhuǎn)變換法30-32
- 2.5.2.1 旋轉(zhuǎn)變換模型30-31
- 2.5.2.2 旋轉(zhuǎn)變換的參數(shù)求解31-32
- 2.6 本章小結(jié)32-33
- 3 空間彎管加工誤差的成因和規(guī)范33-43
- 3.1 空間彎管制造和拼裝誤差成因33-40
- 3.1.1 空間彎管制造誤差影響因素分析33-37
- 3.1.2 鋼管對接焊縫收縮變形的數(shù)值模擬37-40
- 3.1.2.1 鋼管間焊接方式37-38
- 3.1.2.2 對接焊縫物理模型38
- 3.1.2.3 有限元數(shù)值模擬38-39
- 3.1.2.4 數(shù)值模擬計算結(jié)果39-40
- 3.2 彎管制造規(guī)范40-41
- 3.3 空間彎管對接焊縫規(guī)范41-42
- 3.4 本章小結(jié)42-43
- 4 制造和拼裝誤差的累積模型43-56
- 4.1 彎管制造誤差和拼裝誤差分析方法43-48
- 4.1.1 線位移誤差影響45-46
- 4.1.2 拼裝時角位移誤差的影響46-47
- 4.1.3 拼接誤差的計算47-48
- 4.1.4 制造和拼裝誤差累積計算模型48
- 4.2 空間彎管誤差累積模型48-50
- 4.3 制造和拼裝誤差的確定50-52
- 4.3.1 制造誤差對線位移誤差和角位移誤差的影響50-52
- 4.3.2 拼裝誤差的確定52
- 4.4 某工程中合龍口累積誤差分析52-55
- 4.4.1 坐標法計算累積誤差52-53
- 4.4.2 三種誤差的單獨影響53-55
- 4.5 本章小結(jié)55-56
- 5 空間彎管誤差控制技術(shù)研究56-66
- 5.1 基于尺寸鏈的累積誤差控制方法56-61
- 5.1.1 尺寸鏈基本概念56-57
- 5.1.2 空間彎管尺寸鏈問題的建立57
- 5.1.3 累積誤差相互抵償討論57-60
- 5.1.4 工程中誤差相互抵償?shù)男Ч?/span>60-61
- 5.2 累積誤差控制技術(shù)的優(yōu)化61-64
- 5.2.1 誤差控制模型的建立62-64
- 5.2.2 工程中累積誤差優(yōu)化的效果64
- 5.3 本章小結(jié)64-66
- 6 總結(jié)與展望66-68
- 6.1 論文研究結(jié)論總結(jié)66-67
- 6.2 展望67-68
- 參考文獻68-72
- 作者簡歷72
【相似文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 楊興邦;楊遠志;;計算機輔助加工誤差統(tǒng)計分析[J];機械;1992年02期
2 劉貴富;齒輪加工誤差對齒輪傳遞運動的影響[J];機械工程師;1994年06期
3 孫麗媛;用
本文編號:423833
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