本文關(guān)鍵詞：大型導(dǎo)流管高功率激光焊接路徑選擇與整體變形研究

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【摘要】：船舶工業(yè)的發(fā)展對國民經(jīng)濟(jì)、國家軍事實力有著重要的作用,其中導(dǎo)流管制造精度是影響船舶動力性能最重要的關(guān)鍵零部件之一,因此對其焊接工藝、控形控性的研究是國家層面制造領(lǐng)域重要的科研方向之一。導(dǎo)流管是安裝在螺旋槳上的鋼質(zhì)結(jié)構(gòu),根據(jù)船體的不同種類,其結(jié)構(gòu)尺寸有差異,通常為多曲面組合體,主要作用是提高船舶的推進(jìn)效率,主要加工方式為焊接。由于導(dǎo)流管結(jié)構(gòu)與功用的特殊性,其焊接的工藝要求相對較高。焊接是一種工藝相對復(fù)雜、應(yīng)用范圍很廣的加工方式。對于大型厚壁船舶導(dǎo)流管而言,傳統(tǒng)的弧焊方式已無法滿足對于船舶制造的更高要求,為開發(fā)新的大型厚壁導(dǎo)流管的焊接工藝與研究方法,采用4千瓦大功率光纖激光器作為焊接熱源,對導(dǎo)流管的激光焊接路徑工藝以及整體變形情況做研究。本文首先講述了課題研究背景,分析了國內(nèi)外焊接的歷程及發(fā)展趨勢,重點為激光焊接技術(shù)。其次,詳細(xì)闡述導(dǎo)流管的結(jié)構(gòu)并對其焊接要求做分析,根據(jù)分析要求,得出其典型焊接頭為T型焊接頭,運用ANSYS仿真軟件,依據(jù)熱彈塑性理論以及固有應(yīng)變理論,確立以溫度場分析中熱影響區(qū)的寬度為紐帶結(jié)合二者的研究方法。再次,對T型焊接件在三種不同焊接路徑下的溫度場分布以及變形情況進(jìn)行數(shù)值仿真計算,對三種不同焊接路徑下的計算結(jié)果依據(jù)形變量的大小進(jìn)行對比,得出變形量最小的焊接路徑,即為最優(yōu)路徑。通過分析得出的結(jié)論為:采用多階段對稱焊接方法對焊件造成的變形最小,即為最有焊接路徑。最后,運用最優(yōu)焊接路徑方案對導(dǎo)流管整體做變形分析。采用扇區(qū)擴(kuò)展方法得出整個導(dǎo)流管的變形情況,結(jié)果顯示值為0.258mm,考慮疊加結(jié)果是,變形量不超過5.16mm,小于傳統(tǒng)弧焊方法。
【關(guān)鍵詞】：大型導(dǎo)流管 焊接變形 固有應(yīng)變 熱彈塑性 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG456.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1. 緒論9-17
• 1.1 課題來源9-10
• 1.2 研究背景、目的及意義10-11
• 1.3 激光焊接技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢11-15
• 1.4 主要研究工作15-16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 2. 導(dǎo)流管焊接結(jié)構(gòu)及熱變形研究理論基礎(chǔ)17-25
• 2.1 導(dǎo)流管焊接結(jié)構(gòu)分析17-21
• 2.2 焊接分析常用理論基礎(chǔ)及方法確立21-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 3．導(dǎo)流管典型接頭理論求解過程及模型建立25-38
• 3.1 ANSYS 分析求解25-30
• 3.2 導(dǎo)流管變形概要分析30-32
• 3.3 有限元模型建立32-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 4．導(dǎo)流管典型接頭熱變形研究路徑選擇及導(dǎo)流管整體變形研究38-64
• 4.1 導(dǎo)流管典型接頭焊接路徑方案一38-45
• 4.2 導(dǎo)流管典型接頭焊接路徑方案二45-52
• 4.3 導(dǎo)流管典型接頭焊接路徑方案三52-56
• 4.4 各方案計算結(jié)果對比56-60
• 4.5 大型導(dǎo)流管整體變形研究60-62
• 4.6 本章小結(jié)62-64
• 5. 總結(jié)與展望64-66
• 5.1 全文總結(jié)64
• 5.2 研究展望64-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 附錄攻讀學(xué)位期間所取得的研究成果71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 顧新盛;姚潤鋼;孔紅雨;劉瞿;;人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在焊接中的應(yīng)用研究和發(fā)展[J];材料開發(fā)與應(yīng)用;2010年04期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳建波;大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接變形熱彈塑性有限元分析[D];上海交通大學(xué);2008年

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本文編號：947946