本文關(guān)鍵詞：焊接過(guò)程及殘余應(yīng)力消除的熱力耦合研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：焊接是一個(gè)涉及到電熱學(xué)、力學(xué)的復(fù)雜過(guò)程,焊接質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全性能。由于焊接過(guò)程是一個(gè)高度集中的瞬時(shí)熱輸入過(guò)程,焊接部件會(huì)不可避免的產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變形。焊接殘余應(yīng)力的大小和分布會(huì)嚴(yán)重影響焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和使用壽命。因此,搞清楚焊接結(jié)構(gòu)的焊后殘余應(yīng)力分布情況,并采取相應(yīng)措施對(duì)殘余應(yīng)力進(jìn)行消除具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和焊接數(shù)值模擬理論的日趨成熟,采用有限元方法對(duì)焊接過(guò)程進(jìn)行數(shù)值計(jì)算已成為目前研究焊接殘余應(yīng)力的重要手段。本文以ABAQUS有限元軟件為工具,采用參數(shù)化建模和編制熱源子程序的方法,以某型號(hào)導(dǎo)彈發(fā)射車上的托架端部連接器為研究對(duì)象,對(duì)連接器焊接過(guò)程中的熱力耦合問(wèn)題進(jìn)行研究,計(jì)算得到連接器模型的焊后殘余應(yīng)力分布,并采取熱時(shí)效方法對(duì)焊接件的殘余應(yīng)力進(jìn)行消除。文章研究的主要內(nèi)容包括:(1)利用文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)開展相應(yīng)的平板焊接過(guò)程的數(shù)值模擬,計(jì)算得出平板結(jié)構(gòu)的焊后溫度場(chǎng)分布,提取模型中指定位置結(jié)點(diǎn)的熱循環(huán)曲線,并與文獻(xiàn)中實(shí)際測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比,從而驗(yàn)證使用ABAQUS軟件求解焊接問(wèn)題的仿真結(jié)果是真實(shí)可信的。(2)建立連接器的有限元模型,對(duì)模型中的對(duì)接焊和搭接焊共七條焊縫的焊接過(guò)程分別進(jìn)行數(shù)值模擬,并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,最終得到了整個(gè)連接器的焊后殘余應(yīng)力分布情況。(3)采用熱時(shí)效工藝對(duì)連接器的焊后殘余應(yīng)力進(jìn)行消除,制定不同的熱時(shí)效方案并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,得出最佳的熱時(shí)效溫度,相關(guān)結(jié)論對(duì)今后的實(shí)際工程具有一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：Q345鋼 對(duì)接焊 搭接焊 殘余應(yīng)力 數(shù)值模擬 熱時(shí)效
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG404
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 引言10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12
• 1.3 研究展望12-13
• 1.4 本文的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)13-15
• 第2章 焊接有限元分析基本理論15-27
• 2.1 有限元法的基本思想15
• 2.2 焊接溫度場(chǎng)基礎(chǔ)理論15-20
• 2.2.1 傳熱學(xué)基礎(chǔ)理論15-16
• 2.2.2 焊接溫度場(chǎng)的基本方程16-18
• 2.2.3 非線性熱傳導(dǎo)問(wèn)題的求解18-20
• 2.3 焊接應(yīng)力場(chǎng)基礎(chǔ)理論20-25
• 2.3.1 屈服準(zhǔn)則20-22
• 2.3.2 流動(dòng)準(zhǔn)則22
• 2.3.3 強(qiáng)化準(zhǔn)則22-23
• 2.3.4 熱彈塑性理論23-25
• 2.4 基于ABAQUS的熱力耦合研究概述25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 平板焊接過(guò)程的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證27-38
• 3.1 有限元模型的建立27-35
• 3.1.1 幾何模型與網(wǎng)格劃分27-28
• 3.1.2 邊界條件28
• 3.1.3 材料的熱物理性能28-29
• 3.1.4 熱源模型和子程序29-33
• 3.1.5 參數(shù)化建模33-35
• 3.2 溫度場(chǎng)模擬結(jié)果分析和驗(yàn)證35-37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 第4章 托架端部焊接過(guò)程的熱力耦合研究38-55
• 4.1 研究對(duì)象38-39
• 4.2 對(duì)接焊過(guò)程的數(shù)值模擬39-43
• 4.2.1 有限元模型的建立39-40
• 4.2.2 結(jié)果分析40-43
• 4.3 搭接焊過(guò)程的數(shù)值模擬43-54
• 4.3.1 曲線焊接路徑中的坐標(biāo)變換43-48
• 4.3.2 有限元模型的建立48-49
• 4.3.3 結(jié)果分析49-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 第5章 熱時(shí)效消除焊接殘余應(yīng)力的數(shù)值模擬55-63
• 5.1 熱時(shí)效工藝的原理55-56
• 5.2 有限元模型的建立56
• 5.3 熱時(shí)效過(guò)程的數(shù)值模擬56-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-64
• 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 附錄 搭接焊熱源子程序片段（長(zhǎng)焊縫）69-72
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單72-73
• 致謝73

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：286110