本文關(guān)鍵詞：DE-GMAW焊接溫度場(chǎng)與熱變形的有限元分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：DE-GMAW(double-electrode gas metal arc welding)焊接工藝是一種新型的高效電弧焊工藝，它以MAG焊為主體，以TIG焊槍作旁路，利用旁路電弧的分流作用，分走了通過(guò)焊絲的部分電流，在焊接總電流不變的前提下減小了作用于母材的電流，在保證了熔敷率的同時(shí)，減小了對(duì)母材的熱輸入，可以實(shí)現(xiàn)高熔敷率和高速焊接。本文針對(duì)該新型焊接工藝的特點(diǎn)，建立DE-GMAW焊接熱過(guò)程的數(shù)值分析模型，為實(shí)現(xiàn)其工藝參數(shù)的優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。 在熟練掌握SYSWELD軟件的基礎(chǔ)上，對(duì)該軟件自身功能進(jìn)行了改進(jìn)和二次開(kāi)發(fā)。提出了余高的簡(jiǎn)單處理辦法；利用單元死活技術(shù)，通過(guò)不同的網(wǎng)格劃分來(lái)考慮實(shí)際的填充金屬焊接過(guò)程中焊接熔池由于電弧壓力、熔滴沖擊力等力的作用引起熔池表面發(fā)生的變形，使用平面高斯熱源與均勻體積熱源相結(jié)合的復(fù)合熱源作用模式，建立了適用于DE-GMAW焊接工藝的有限元模型，并對(duì)該工藝下的溫度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明：利用本文所建立的熱源作用模式和余高處理辦法計(jì)算出的DE-GMAW焊縫斷面形狀尺寸與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好。 計(jì)算了通過(guò)焊絲的總電流相同時(shí)DE-GMAW／MIG焊接工藝溫度場(chǎng)的分布情況以及焊縫斷面熔合線形狀。結(jié)果表明：DE-GMAW焊接時(shí)(旁路電流80A，，下同)焊縫的正面熔寬、熔深與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好；而MIG焊接工藝時(shí)工件已經(jīng)熔透，上表面的熱影響區(qū)寬度也比DE-GMAW時(shí)的結(jié)果要大得多。利用所獲得的溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)計(jì)算的應(yīng)力、應(yīng)變及變形的演變規(guī)律與實(shí)際情況吻合較好，但DE-GMAW焊時(shí)相應(yīng)單元的平均應(yīng)力、等效應(yīng)變以及相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的最大變形量均要比MIG焊時(shí)的結(jié)果小。本文的研究在為DE-GMAW焊接工藝參數(shù)優(yōu)化提供理論數(shù)據(jù)的同時(shí)進(jìn)一步印證了該工藝的優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：DE-GMAW 熱源作用模式 焊接溫度場(chǎng) 有限元計(jì)算
【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】：2006
【分類號(hào)】：TG444
【目錄】：

• 目錄3-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 主要符號(hào)表8-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 選題意義9-10
• 1.2 高效焊接工藝研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 弧焊熱過(guò)程數(shù)值模擬的研究進(jìn)展13-16
• 1.4 焊接應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.5 數(shù)值模擬軟件的現(xiàn)狀17-19
• 1.6 存在問(wèn)題19
• 1.7 本文的主要研究?jī)?nèi)容19-21
• 第二章 DE-GMAW焊接過(guò)程的有限元模型21-30
• 2.1 DE-GMAW焊接熱過(guò)程計(jì)算21-26
• 2.1.1 DE-GMAW焊接熱過(guò)程控制方程及邊界條件21-23
• 2.1.2 焊接熱傳導(dǎo)的有限元計(jì)算23-26
• 2.2 DE-GMAW焊接過(guò)程應(yīng)力場(chǎng)計(jì)算26-29
• 2.2.1 應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系26-28
• 2.2.2 DE-GMAW焊接過(guò)程應(yīng)力場(chǎng)計(jì)算平衡方程28-29
• 2.2.3 焊接熱彈塑性有限元求解過(guò)程29
• 2.3 本章小結(jié)29-30
• 第三章 SYSWELD軟件介紹及功能擴(kuò)展30-46
• 3.1 SYSWELD軟件介紹30-35
• 3.2 SYSWELD軟件的二次開(kāi)發(fā)35-40
• 3.2.1 相應(yīng)函數(shù)的二次開(kāi)發(fā)35-38
• 3.2.2 工件材料熱物性參數(shù)的修正38-40
• 3.3 本文對(duì)SYSWELD的功能擴(kuò)展40-44
• 3.3.1 焊縫余高的處理40-42
• 3.3.2 網(wǎng)格劃分42-43
• 3.3.3 熱源的處理43-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 第四章 溫度場(chǎng)數(shù)值模擬結(jié)果46-57
• 4.1 工件材料、尺寸及物性參數(shù)46-48
• 4.2 MIG焊接數(shù)值計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證48-51
• 4.3 DE-GMAW焊接數(shù)值計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證51-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第五章 DE-GMAW焊接應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算57-64
• 5.1 相關(guān)機(jī)械性能參數(shù)57-59
• 5.2 應(yīng)力、應(yīng)變及變形計(jì)算結(jié)果59-63
• 5.2.1 單元29799的應(yīng)力、應(yīng)變及節(jié)點(diǎn)97的變形演變59-62
• 5.2.2 總體變形情況62-63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 第六章 結(jié)論64-65
• 附錄65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 致謝70-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫(xiě)和發(fā)表的論文71-72
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表72

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 田全榮;劉金合;王世清;;基于生死單元的組合熱源在GMAW焊接中的應(yīng)用[J];熱加工工藝;2012年07期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 霍玉雙;基于力平衡條件下等離子弧焊小孔形狀分析[D];山東大學(xué);2010年

2 胡慶賢;穿孔等離子弧焊接溫度場(chǎng)的有限元分析[D];山東大學(xué);2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 張宗郁;預(yù)熱焊絲MAG焊熔滴過(guò)渡行為研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

2 李大森;高速脈沖GMAW焊接熔池動(dòng)態(tài)行為的數(shù)值分析[D];青島科技大學(xué);2011年

3 孫巖;激光+GMAW復(fù)合熱源焊接溫度場(chǎng)和熱變形的有限元分析[D];山東大學(xué);2008年

4 王璐璐;鈹激光熱傳導(dǎo)對(duì)接釬焊熔池動(dòng)態(tài)行為的數(shù)值模擬[D];青島科技大學(xué);2010年

5 韓日宏;旁路耦合電弧焊熱物理過(guò)程研究[D];蘭州理工大學(xué);2012年

6 趙博;水下濕法焊接溫度場(chǎng)和應(yīng)力變形的有限元分析[D];山東大學(xué);2012年

7 余斯亮;鋁/鋼異種金屬冷金屬過(guò)渡技術(shù)溫度場(chǎng)應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬[D];蘭州理工大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：DE-GMAW焊接溫度場(chǎng)與熱變形的有限元分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：289833