多階多點(diǎn)激振消除圓筒容器焊接殘余應(yīng)力
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更多相關(guān)文章: 多階模態(tài) 多點(diǎn)激振 模態(tài)分析 圓筒容器 殘余應(yīng)力
【摘要】:機(jī)械振動(dòng)消應(yīng)力技術(shù)已應(yīng)用多年,但是效果一般,只能消除15%~20%左右。目前對(duì)于圓筒容器等多自由度復(fù)雜焊接結(jié)構(gòu)的振動(dòng)消應(yīng)力處理,未能考慮其多階模態(tài)特性的影響,實(shí)際操作中導(dǎo)致出現(xiàn)欠振動(dòng)區(qū)等嚴(yán)重影響消應(yīng)力效果,甚至使振動(dòng)消應(yīng)力無(wú)法在壓力容器上應(yīng)用,工程實(shí)際急需能充分發(fā)揮振動(dòng)消應(yīng)力優(yōu)勢(shì),如利用焊接結(jié)構(gòu)模態(tài)特性,通過優(yōu)化消應(yīng)力工藝來(lái)改善焊縫組織等提高殘余應(yīng)力消除效率的實(shí)用技術(shù)方法。振動(dòng)消應(yīng)力的激振點(diǎn)選擇很單一,大多是隨機(jī)選擇,沒有考慮焊接結(jié)構(gòu)模態(tài)特性。缺少科學(xué)實(shí)用的振動(dòng)消應(yīng)力效果評(píng)價(jià)體系。振動(dòng)消應(yīng)力的價(jià)值應(yīng)該不僅僅在于消除殘余應(yīng)力多少,應(yīng)該從經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保和效率等方面,更全面地進(jìn)行評(píng)定。以上這些問題使得振動(dòng)消應(yīng)力效果偏低,應(yīng)用不是很廣泛,導(dǎo)致其操作方便、提高生產(chǎn)效率、降低能耗和成本等優(yōu)勢(shì)沒有體現(xiàn)出來(lái)。針對(duì)以上問題,提出多階多點(diǎn)激振消除焊接殘余應(yīng)力法?紤]焊接結(jié)構(gòu)多階固有頻率和振型等多變量對(duì)焊接殘余應(yīng)力消除機(jī)理及效果的影響,探討避免振動(dòng)消應(yīng)力實(shí)際操作中出現(xiàn)欠振動(dòng)區(qū)等影響消應(yīng)力效果的機(jī)理與工程實(shí)現(xiàn)方法;诤附咏Y(jié)構(gòu)的多階模態(tài)特性,研究激振頻率、激振點(diǎn)位置及數(shù)量等對(duì)振動(dòng)消應(yīng)力效果的影響,建立利用焊接結(jié)構(gòu)多階固有頻率及其振型來(lái)確定多個(gè)激振點(diǎn)及其相應(yīng)激勵(lì)頻率的高效振動(dòng)消應(yīng)力工藝方法。綜合考慮振動(dòng)消應(yīng)力效果、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保等多因素影響,建立科學(xué)實(shí)用的振動(dòng)消應(yīng)力效果評(píng)價(jià)體系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明多階多點(diǎn)激振消應(yīng)力相比傳統(tǒng)低階振動(dòng)消應(yīng)力,效果和效率都有明顯的提升。焊縫的橫向和縱向殘余應(yīng)力都得到很大的消除,應(yīng)力集中現(xiàn)象得到有效去除;多階多點(diǎn)激振消應(yīng)力能夠使焊縫表層金屬晶粒更加細(xì)化,組織更加均勻。最后量化對(duì)比了低頻振動(dòng)消應(yīng)力、熱處理消應(yīng)力和多階多點(diǎn)激振消應(yīng)力的綜合效果,為振動(dòng)消應(yīng)力的應(yīng)用提供一個(gè)客觀的參考準(zhǔn)則。
【關(guān)鍵詞】:多階模態(tài) 多點(diǎn)激振 模態(tài)分析 圓筒容器 殘余應(yīng)力
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG404
【目錄】:
- 摘要11-12
- ABSTRACT12-13
- 物理量名稱及符號(hào)表13-15
- 第1章 緒論15-37
- 1.1 課題背景及意義15-16
- 1.2 焊接殘余應(yīng)力16-25
- 1.2.1 焊接殘余應(yīng)力成因及分布16-20
- 1.2.2 焊接殘余應(yīng)力的危害20-25
- 1.3 消除圓筒容器焊接殘余應(yīng)力技術(shù)的研究現(xiàn)狀25-36
- 1.3.1 優(yōu)化焊接工藝法25-26
- 1.3.2 焊后消應(yīng)力法26-29
- 1.3.3 機(jī)械振動(dòng)消除焊接殘余應(yīng)力研究現(xiàn)狀29-35
- 1.3.4 圓筒容器振動(dòng)消除焊接殘余應(yīng)力目前存在的問題35-36
- 1.4 研究?jī)?nèi)容36
- 1.5 本章小結(jié)36-37
- 第2章 多階多點(diǎn)激振消應(yīng)力法的機(jī)理與工藝設(shè)計(jì)37-47
- 2.1 多階多點(diǎn)激振消應(yīng)力機(jī)理37-43
- 2.1.1 振動(dòng)消應(yīng)力機(jī)理37-40
- 2.1.2 多階多點(diǎn)激振消應(yīng)力機(jī)理40-43
- 2.2 多階多點(diǎn)激振消應(yīng)力工藝設(shè)計(jì)及效果預(yù)測(cè)43-45
- 2.2.1 多階多點(diǎn)激振消應(yīng)力工藝流程43-44
- 2.2.2 多階多點(diǎn)激振消應(yīng)力效果預(yù)測(cè)44-45
- 2.3 本章小結(jié)45-47
- 第3章 多階多點(diǎn)激振消應(yīng)力實(shí)驗(yàn)47-71
- 3.1 焊件模態(tài)分析及消應(yīng)力工藝參數(shù)確定47-50
- 3.1.1 圓筒容器焊接結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析47-48
- 3.1.2 確定多階多點(diǎn)激振消應(yīng)力工藝參數(shù)48-49
- 3.1.3 應(yīng)力測(cè)量方法選擇49-50
- 3.2 圓筒容器焊接結(jié)構(gòu)制備50-53
- 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料的選取和焊件的制備50-51
- 3.2.2 焊接方法和要求51-53
- 3.3 多階多點(diǎn)激振消應(yīng)力實(shí)施流程53-57
- 3.3.1 焊縫表面應(yīng)變片貼合處預(yù)處理53-54
- 3.3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備組裝與方案實(shí)施54-57
- 3.4 多階多點(diǎn)激振消應(yīng)力實(shí)驗(yàn)結(jié)果57-67
- 3.4.1 焊縫顯微組織觀察57-58
- 3.4.2 應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量結(jié)果58-67
- 3.5 多階多點(diǎn)激振消應(yīng)力實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析67-69
- 3.5.1 激振頻率對(duì)消應(yīng)力效果的影響67-68
- 3.5.2 激振點(diǎn)個(gè)數(shù)對(duì)去除焊接應(yīng)力效果的影響68-69
- 3.5.3 四種消應(yīng)力法的綜合效果對(duì)比69
- 3.6 本章小結(jié)69-71
- 第4章 多階多點(diǎn)激振消除焊接殘余應(yīng)力過程仿真71-81
- 4.1 焊接結(jié)構(gòu)的幾何模型建立和殘余應(yīng)力場(chǎng)的模擬71-76
- 4.1.1 建立焊接結(jié)構(gòu)的幾何模型71-72
- 4.1.2 焊接殘余應(yīng)力場(chǎng)的模擬72-75
- 4.1.3 焊接結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析結(jié)果75-76
- 4.1.4 多階多點(diǎn)激振消應(yīng)力工藝參數(shù)選擇76
- 4.2 多階多點(diǎn)激振消應(yīng)力數(shù)值模擬結(jié)果分析76-80
- 4.2.1 激振頻率對(duì)消應(yīng)力效果的影響76-77
- 4.2.2 激振點(diǎn)個(gè)數(shù)對(duì)消應(yīng)力效果的影響77-78
- 4.2.3 多階多點(diǎn)激振消應(yīng)力模擬結(jié)果分析78-80
- 4.3 本章小結(jié)80-81
- 全文總結(jié)與展望81-85
- 參考文獻(xiàn)85-91
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和所獲獎(jiǎng)項(xiàng)91-93
- 致謝93-94
- 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表94
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,本文編號(hào):1016797
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