超高強(qiáng)度汽車(chē)鋼板電阻點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的優(yōu)化分析
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【摘要】:汽車(chē)輕量化是當(dāng)今的趨勢(shì),超高強(qiáng)度熱成形鋼因?yàn)閾碛袠O高的強(qiáng)度和硬度從而得到了普遍的應(yīng)用。由于熱成形超高強(qiáng)度鋼生產(chǎn)制造技術(shù)還處在發(fā)展階段,所以這類(lèi)鋼僅用在汽車(chē)車(chē)身的關(guān)鍵部位,導(dǎo)致熱成形超高強(qiáng)度鋼與其他鋼種需要通過(guò)電阻點(diǎn)焊的方式進(jìn)行連接。因?yàn)殡娮椟c(diǎn)焊過(guò)程的不可見(jiàn)性,往往采用有限元數(shù)值模擬來(lái)考察電阻點(diǎn)焊熔核形成過(guò)程中的變化情況以及焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度信息。本文運(yùn)用JMatPro獲得了低碳鋼和超高強(qiáng)度汽車(chē)板兩種材料的熱物理參數(shù)。按照實(shí)際車(chē)身點(diǎn)焊尺寸,建立了超高強(qiáng)度熱成形鋼與低碳鋼板的點(diǎn)焊有限元模型,通過(guò)熱電力三場(chǎng)的耦合,實(shí)現(xiàn)了熱電力三場(chǎng)的仿真計(jì)算;谀M結(jié)果,分析了點(diǎn)焊過(guò)程中焊接工藝參數(shù)對(duì)溫度場(chǎng)的影響,并對(duì)焊接接頭處的熔核尺寸、金相組織、顯微硬度以及焊接接頭的力學(xué)性能進(jìn)行了分析和研究。結(jié)果表明:有限元模擬得到的熱成形鋼與低碳鋼的焊點(diǎn)熔核尺寸與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好,通過(guò)優(yōu)化焊接工藝參數(shù),可以大大提高點(diǎn)焊接頭的力學(xué)性能。最后分析了焊點(diǎn)直徑對(duì)焊接接頭靜強(qiáng)度的作用以及3種焊點(diǎn)布置型式對(duì)焊接接頭靜強(qiáng)度以及疲勞壽命的影響。計(jì)算結(jié)果表明焊點(diǎn)直徑的增大有利于提高焊接構(gòu)件的抗剪強(qiáng)度。根據(jù)疲勞分析的結(jié)果,一行四個(gè)焊點(diǎn)垂直于加載方向布置為最佳的焊點(diǎn)布置方式。另外,焊接構(gòu)件中最大等效應(yīng)力以及最小疲勞壽命部分均位于靠近低碳鋼焊點(diǎn)的邊緣處,這與異種鋼焊點(diǎn)剪切與疲勞實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致。
【學(xué)位授予單位】:華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:U466;TG453.9
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1258254
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