本文關鍵詞：工程車車架焊接變形預測與控制

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【摘要】：工程車車架的生產中廣泛應用焊接技術,T形接頭大量運用于制造的各個工序。在焊接過程中,焊接構件因受熱不均勻產生焊接殘余應力和變形。焊接殘余應力和變形直接影響了焊接產品的制造質量和使用安全性,如何準確預測和控制焊接殘余應力與變形是工程車輛工廠生產中迫切需要解決的問題。本文針對工程車車架的T形接頭和整體結構,利用焊接仿真專用軟件SYSWELD、Pam-Assembly,采用數值模擬方法,分析得到其焊接殘余應力與變形的分布和變化規(guī)律,縮短了生產周期,為進一步優(yōu)化焊接工藝和深入了解焊接原理提供科學依據。本文的主要研究內容：首先,了解國內外的焊接殘余應力與變形的數值模擬現(xiàn)狀,分析焊接殘余應力與變形產生的原因,對焊接數值仿真的基本理論進行研究,包括焊接傳熱學、焊接熱彈塑性理論,并對焊接熱源的模型概念、分類和各自優(yōu)缺點進行了詳細分析。其次,針對工程車輛中常見的T形接頭焊接結構,采用熱彈塑性有限元方法對其焊接過程進行數值仿真。以厚度20mm的Q345B鋼板T形焊接接頭為例,首先利用雙橢球熱源模型進行熱源校核,進行焊接過程溫度場與應力場的仿真,重點研究了焊接溫度場動態(tài)過程和殘余應力應變分布,并分析了不同焊接順序下T形接頭殘余應力和變形。最后,針對工程車輛中大型復雜焊接結構特點,采用“局部—整體”映射有限元法預測焊接變形。以工程車車架為研究對象,從局部模型提取局部的宏單元,利用Pam-Assembly軟件將宏單元映射到車架的整體結構,從而得到車架的整體焊接變形。仿真模擬結果與實驗測量結果進行了比較,其一致性證明仿真模型的正確性。同時,研究了焊接順序對變形的影響,快速解決了大型復雜結構焊接變形問題。
【關鍵詞】：焊接變形 T形接頭 “局部-整體”映射法
【學位授予單位】：揚州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG404
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 課題研究的目的及意義8-9
• 1.2 焊接模擬研究現(xiàn)狀分析9-14
• 1.2.1 研究方法9-12
• 1.2.2 焊接結構進行數值模擬的難點12-14
• 1.3 焊接變形控制方法14-16
• 1.4 工程車的大型結構件焊接及數值仿真的必要性16-17
• 1.5 本文主要研究內容17
• 本章小結17-18
• 第二章 焊接數值仿真原理18-31
• 2.1 焊接傳熱學有限元分析基本理論18-22
• 2.2 焊接熱彈塑性有限元理論22-24
• 2.2.1 應力與應變關系22-23
• 2.2.2 平衡方程23-24
• 2.2.3 求解過程24
• 2.3 熱源模型24-28
• 2.4 SYSWELD和Pam-Assembly介紹28-30
• 本章小結30-31
• 第三章 T形接頭焊接數值模擬31-44
• 3.1 T形接頭有限元模型31-35
• 3.1.1 T形接頭網格模型31
• 3.1.2 材料屬性的定義31-32
• 3.1.3 焊接過程熱源的加載32-34
• 3.1.4 焊縫填充材料的建模34-35
• 3.1.5 邊界條件及求解35
• 3.2 焊接過程溫度模擬結果35-39
• 3.2.1 焊接溫度場35-37
• 3.2.2 焊接溫度循環(huán)曲線37-39
• 3.3 焊接過程應力模擬結果39-41
• 3.3.1 焊接過程動態(tài)應力結果分析39-40
• 3.3.2 焊接殘余應力計算結果及分析40-41
• 3.4 T形接頭單層焊接順序優(yōu)化41-42
• 3.4.1 單層雙面焊接順序設置41-42
• 3.4.2 T形接頭焊接順序優(yōu)化模擬結果42
• 本章小節(jié)42-44
• 第四章 工程車車架焊接變形數值模擬研究44-64
• 4.1 “局部—整體”映射有限元方法44-47
• 4.1.1 基本原理44
• 4.1.2 宏單元技術44-46
• 4.1.3 “局部—整體”映射有限元法數值模擬步驟46-47
• 4.2 工程車車架仿真模型47-52
• 4.2.1 車架整體有限元網格模型47-49
• 4.2.2 焊接順序及工藝參數49-50
• 4.2.3 熱源校核50-52
• 4.3 基于“局部—整體”映射有限元法的焊接變形計算52-63
• 4.3.1 局部模型計算52-55
• 4.3.2 工程車車架整體模型變形計算55-59
• 4.3.3 工程車車架焊接變形實驗測量59-61
• 4.3.4 工程車車架焊接變形控制研究61-63
• 本章小結63-64
• 結論與展望64-65
• 參考文獻65-69
• 致謝69-70
• 作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文目錄70-71

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6 韓萍 ,劉能文;動車托架箱體焊接變形的控制[J];焊接;2002年03期

7 陳宇萍;鋼結構制作中防止焊接變形的實踐[J];山西冶金;2002年04期

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1 吳關益;;控制焊接變形對建筑模板質量不良影響的技術[A];云南省機械工程學會2010年年會論文集[C];2010年

2 張建強;黃安國;于有生;蔣友環(huán);杜學銘;;伸縮縫梁焊接變形的計算及試驗研究[A];第九次全國焊接會議論文集（第2冊）[C];1999年

3 王永祥;張彥華;;集成環(huán)境下的計算機輔助焊接變形預測與控制系統(tǒng)設計[A];第九次全國焊接會議論文集（第2冊）[C];1999年

4 魏良武;陸?zhàn)?汪建華;;焊接變形預測在汽車制造中的應用[A];第十次全國焊接會議論文集（第2冊）[C];2001年

5 劉曉紅;許建亞;;焊接變形的控制[A];第二屆中國北方焊接學術會議論文集[C];2001年

6 王運才;;預防拖拉機車架焊接變形的措施[A];第四屆十三省區(qū)市機械工程學會科技論壇暨2008海南機械科技論壇論文集[C];2008年

7 王繼恒;;某殼體的焊接變形問題分析及解決[A];第四屆數控機床與自動化技術高層論壇論文集[C];2013年

8 黃健康;盧立暉;吳曉亮;石s，

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