【碩士】吊車梁焊接工藝優(yōu)化及其焊接變形的數(shù)值模擬研究

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　　【碩士】吊車梁焊接工藝優(yōu)化及其焊接變形的數(shù)值模擬研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：南昌航空大學(xué)　　學(xué)位年度：2008　　焊接作為鋼結(jié)構(gòu)中的重要工藝是一個牽涉到電弧物理傳熱冶金和力學(xué)的復(fù)雜過程直接關(guān)系到工程質(zhì)量的好壞結(jié)構(gòu)的安全由于高度集中的瞬時熱輸入在焊接過程中和焊后將產(chǎn)生相當(dāng)大的殘余應(yīng)力和變形焊接殘余應(yīng)力會嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的使用性能因此對焊接殘余應(yīng)力進(jìn)行計算和分析具有很重要的現(xiàn)實意義?！　? 本文運用有限元分析軟件ANSYS 對吊車梁T 型接頭焊接溫度場和焊接殘余應(yīng)力場進(jìn)行了三維動態(tài)模擬的研究通過對各種焊接現(xiàn)象的計算機(jī)模擬可以確定焊接各種結(jié)構(gòu)和材料的最佳設(shè)計最佳工藝方法和焊接參數(shù)?！　? 本文以吊車梁的焊接過程為研究對象針對吊車梁T 型接頭多道焊的特殊情況建立雙熱源模型即高斯分布的熱源函數(shù)作為表面熱源與雙橢球型體熱源作為焊件熔池部分的內(nèi)熱源相結(jié)合的方式兩熱源能量分配比為3:2 此熱源模型計算結(jié)果基本符合實際情況通過數(shù)值模擬方法能夠較準(zhǔn)確地模擬焊接溫度場和殘余應(yīng)力場實現(xiàn)了雙熱源模型的加載和生死單元對焊縫金屬的填充熔化和凝固的有效模擬分析了T 型接頭的焊接變形給出了焊縫橫向和縱向熱應(yīng)力分布曲線以及焊縫部位殘余應(yīng)力的分布趨勢獲得了比較接近于實際的分析效果對吊車梁焊接工藝的研究具有指導(dǎo)意義?！　? 根據(jù)焊接溫度場和應(yīng)力場的數(shù)值模擬在其焊接工藝參數(shù)下做了吊車梁T型接頭模型的焊接試驗結(jié)果表明T 型接頭數(shù)值模擬所選用的焊接電流電弧電壓焊接速度等符合實際焊接要求并在此基礎(chǔ)上本課題采用合理的焊接工藝如單面開坡口不對稱船型焊接及合理的焊接順序略去背面碳弧氣刨清根與傳統(tǒng)吊車梁焊接工藝相比節(jié)約了焊接工時提高了焊接效率達(dá)到了焊接質(zhì)量由此提出吊車梁上翼緣與腹板的埋弧焊新工藝?！　　　?

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