基于SYSWELD有限元分析軟件,以某新型戰(zhàn)術型號鋁合金聯(lián)裝架為產(chǎn)品對象,選取支撐框配對組件、彈位組件和立方體組件為典型結構件進行焊接殘余應力和變形數(shù)值模擬,以期表征鋁合金聯(lián)裝架焊接過程的殘余應力分布和變形趨勢。結果表明:焊縫及其附近熱影響區(qū)的Von-Mises應力較高,甚至超過了5A06鋁合金材料的常溫屈服強度;支撐框組件焊后最大變形出現(xiàn)于長矩形管中央,約為6.44 mm;彈位組件的焊接變形整體表現(xiàn)為凹向三維結構內(nèi)腔,焊接變形也多集中在長矩形管上,最大變形約為5.21 mm。另外,采用對稱分散焊過程產(chǎn)生的焊接變形量小于逐條焊縫焊接過程,但焊接殘余應力趨勢則相反。 

【文章來源】：上海航天(中英文). 2020,37(03)CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

鋁合金聯(lián)裝架產(chǎn)品示意圖

支撐框配對組件的模型和網(wǎng)格劃分示意圖如圖2所示。支撐框配對組件等效為8根（2根長矩形管L=1 500 mm,2根中長矩形管L=600 mm,4根短矩形管L=300 mm)5A06鋁合金矩形管以及1個5A06鋁合金安裝板焊接而成，矩形管尺寸為100 mm×70 mm×5 mm，安裝板尺寸為100 mm×60 mm×20 mm。網(wǎng)格劃分時，焊縫及其附近區(qū)域的網(wǎng)格較細密，遠離焊縫的區(qū)域較稀疏，節(jié)點總數(shù)和單元總數(shù)分別為482 872和642 944。焊接過程為兩人同時對稱施焊，施焊順序按圖2數(shù)字順序執(zhí)行，焊接工藝參數(shù)見表1。焊接時，在二維框架的Z軸方向施加剛性約束；在焊接冷卻過程中，整個支撐框采用自有約束。2.2 彈位組件

彈位組件的模型和網(wǎng)格劃分如圖3所示。彈位組件等效為2個法蘭框+11根矩形管（4根長矩形管L=1 500 mm,1根中長矩形管L=800 mm,6根短矩形管L=350 mm)+1個安裝板焊接而成，其中法蘭框事先焊接好，無需焊接模擬，矩形管尺寸為100 mm×70 mm×5 mm，安裝板尺寸為50 mm×50 mm×30 mm。焊接過程為兩人同時對稱施焊，施焊順序按圖3數(shù)字順序執(zhí)行，焊接工藝參數(shù)見表2。彈位組件的網(wǎng)格劃分、施加的約束與支撐框配對組件相類似，但彈位組件焊接過程中的剛性約束為底面二維框架的Z軸方向，節(jié)點總數(shù)和單元總數(shù)分別為427 061和567 590。2.3 立方體組件

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3560779