【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(gè)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(shí)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(huì)嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的使用性能因此對(duì)焊接殘余應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算和分析具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義?！　? 本文運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS 對(duì)吊車梁T 型接頭焊接溫度場(chǎng)和焊接殘余應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了三維動(dòng)態(tài)模擬的研究通過對(duì)各種焊接現(xiàn)象的計(jì)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(jì)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(duì)象針對(duì)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(jì)算結(jié)果基本符合實(shí)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(chǎng)和殘余應(yīng)力場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了雙熱源模型的加載和生死單元對(duì)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(shì)獲得了比較接近于實(shí)際的分析效果對(duì)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(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)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(yàn)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(shí)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(duì)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(shí)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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