挖掘機下車架作為挖掘機的核心組成部件,不僅控制挖掘機的行走,還對上車架有一定的支撐作用,并有助于工作裝置的實施,因此對形位尺寸公差有嚴格的要求。下車架的制造工藝是將左右縱梁進行加工,然后拼點組裝最終焊接成型,因而尺寸保證能力低。由此,需要優(yōu)化焊接工藝參數(shù)來抑制或減少焊接變形行為,從而提高焊接生產(chǎn)精度。為了提高焊接質量,將影響焊接質量的因素分類進行優(yōu)化,其中主要分為:（1）焊接熱源對焊接數(shù)值模擬效率至關重要,尤其針對尺寸大、結構復雜的焊接構件,焊接熱源對仿真結果精度影響重大,因此提出分段移動溫控熱源模型,其是將進入溫度場的穩(wěn)態(tài)值作為計算步長,這樣會使計算量會大大降低,除此之外,將計算步長適時加大,由此計算時間也會大大縮短,工作效率得到提高。以工字梁為熱源驗證模型,與雙橢球熱源模型進行比較,同時將其焊接順序和方向進行優(yōu)化。結果表明,分段移動溫控熱源與雙橢球熱源模型仿真結果誤差相當,但計算效率較為高效。同時,對工字梁的焊接順序優(yōu)化的結果是:順序為左下→右上→右下→左上、方向為同向的焊接方案為最優(yōu)。分段移動溫控熱源模型的提出對大型復雜結構件的數(shù)值模擬研究意義非凡。（2）對大型復雜結構件焊接順序... 

【文章來源】：西安建筑科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

下車架結構

西安建筑科技大學碩士學位論文12斑點上的熱量其不僅分布不均勻，而且還存有中心多、邊緣少等特點，在此基礎上，學者Eagar和Tsail對加熱斑點上熱流密度分布進行深入的分析研究，并通過建立高斯數(shù)學模型進行細致描述[29]，高斯熱源的示意如圖2.1所示。圖2.1高斯熱源模型若無限長桿件的橫截面周長為，則其求得其面積為，當面狀熱源以速度為進行勻速移動時，則可求得單位面積上的熱功率，=，與移動熱源的距離為（＞0，在熱源后方）的溫度分布為式（2-4）。0=[√(2)2++2](>0)（2-4a）0=[√(2)2++2](<0)（2-4b）有關焊件表面上熱流密度的分布可通過高斯分布面熱源進行詳細的描述，面熱源模型對薄板焊接有著極強的實用性，在其熔深方向上一方面注重熱量的傳遞量，另一方面還需注重電弧的弧度，使之能夠滿足熔深較大的焊接需求，但不可否認的是，在厚板的焊接中此熱源模型存在一定的局限性。2.3.4體熱源模型通過對以上幾種熱源模型進行分析了解到其都存有一個共同點，在進行求取溫度分布時僅僅計算了熔池前后對稱后的積分，但卻忽視熔池能量分布均衡與否。20世紀90年代學者Goldak正式提出雙橢球熱源模型，該模型與高速面

西安建筑科技大學碩士學位論文13熱源存在極大的關聯(lián)性，考慮到電弧中心的重要性并以此為界將其分為前后兩部分，對這兩部分分別用兩個1/4橢球來描述，在模型中，三個坐標軸表示不同的方向，每個方向都存有衰減，其方式與高斯曲線分布相近[30]。該熱源模型如圖2.2所示。圖2.2雙橢球熱源模型由圖可知，熱源模型存在兩個均分布等量的熱流，1、2分別表示兩個橢球體能量的分配系數(shù)。在該模型中建立三維空間坐標系，、、分別表示不同的方向，每個方向能量衰減的方式都極為統(tǒng)一，均為高斯曲線形式。前后兩部分的雙橢球體熱源模型表達形式具體如下所示：前半部分橢球體內熱流密度公式為式（2-5）：(,,)=6√311√[3(22+22+212)]（2-5）后半部分橢球體內熱流密度公式為式（2-6）：(,,)=6√322√[3(22+22+222)]（2-6）2.3.5分段溫控熱源在進行建立熱源模型時不僅要考慮到熱源的密度，同時還需精確的計算出時間溫度場[31]，這對焊接大型復雜的結構件難度很大，需要對多個環(huán)節(jié)進行計算。在邊界條件下的熱通量密度和剛性約束加載下，焊接溫度可以被用來顯示和計算焊接過程參數(shù)，如此一來，計算量相對有所減少，這一方法極具實用性價值，為了極高計算的效率和準確度還提出一種分段移動溫控熱源方法。在進

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2937900