焊接变形预测与控制的研究进展

综述了焊接变形预测和控制的研究现状，介绍了对焊接变形进行预测的几种常用理论和方法，包括热弹塑性理论、考虑相变和耦合效应的有限元分析、粘弹塑性有限元分析、残余塑变法、相似理论、人工神经网络的应用等。同时介绍了控制焊接变形的几种方法，如反变形法、控制工艺参数、控制温度场以及系统综合分析等。最后讨论了焊接变形研究中需要解决的几个问题。     

齿轮热处理变形与质量控制

文中从选材、锻造工艺、机加工工艺、热处理工艺等方面分析了影响齿轮热处理变形的因素，并从质量控制的角度，对齿轮生产过程进行了分析。以控制图为例介绍了统计方法在齿轮变形控制中的应用．利用控制图观测和分析各工序过程是否处于受控状态．从而减少最终变形量．并提高其变形规律性。     

锻造液压机锻件变形量精准补偿控制研究

锻造液压机锻件变形量是通过液压缸位移来间接推算,忽略了机架变形等因素的影响,造成锻件变形量描述不准确.针对这一问题,提出一种对锻件变形量的二次补偿控制算法.分析锻造液压机机架变形等因素对锻件尺寸精度的影响,利用拉格朗日函数建立锻造液压机机架变形的弹性动力学模型,通过几何分析计算得到机架变形量、实际锻件尺寸、传感器测量尺寸之间的数学函数关系,基于机架变形量提出一次补偿控制.在此基础上,结合锻造液压机工作过程中主缸压力变化的工况,分析不同升压速率对锻件变形量的影响,并将其引入,进行二次补偿控制.基于0.6 MN锻造液压机试验台,通过对比采用补偿控制算法前后的试验,分析基于机架变形量和由升压速率引起变形量的补偿控制对锻件变形量精准控制的效果,验证锻件变形量补偿控制算法的有效性.试验结果表明,锻件变形量补偿控制算法有效克服了机架变形及主缸压力变化对锻件变形量影响,实现了锻件变形量直接控制,提高了锻件尺寸精度,为实现锻件变形量精准控制提供了一种新方法.     

控制薄壁零件变形的工艺措施

分析了影响薄壁零件加工变形的主要因素,阐述了生产实践中控制变形的工艺办法,对控制薄壁件的变形、保证加工精度具有较好的效果。     

抓草机叉架的焊接变形控制

对抓草机叉架的焊接结构特点进行了分析,并从工艺的角度出发,将参数控制、刚性固定法、反变形法以及合理安排焊接顺序等变形控制方法应用到焊接过程中,有效地控制了焊接变形,保证了产品质量,提高了生产效率。     

储罐焊接变形控制方法研究

储罐因其密闭性、防腐蚀、强度高性能,成为石化等行业必不可少的装备。然而,储罐焊接变形成为影响储罐性能的主要原因。为此,研究了储罐焊接变形的控制方法。首先给出了储罐焊接过程工艺要求,并分析了储罐焊接变形主要成因,在此基础上提出了储罐焊接变形预防措施以及焊接变形控制方法。     

超高强度钢复杂薄壁零件喷丸变形控制工艺研究

喷丸强化作为一种行之有效的表面强化技术,在航空、航天等领域得到了广泛的应用。超高强度钢复杂薄壁零件在喷丸后会产生明显的宏观变形,导致其无法满足装配和设计要求,因此研究超高强度钢复杂薄壁零件的喷丸变形规律、控制喷丸变形迫在眉睫。在积累大量喷丸变形测量数据的基础上,对超高强度钢复杂薄壁零件变形的原因进行了分析,创新性地提出了交叉学科的变形控制方法,并进行了相应的工艺试验,使零件变形得到有效控制,可满足装配和设计的相关要求,为后续相似材料和结构零件的喷丸变形控制提供了解决方案。     

关于液压支架顶梁焊接变形的研究

在内应力对顶梁影响及焊接变形控制方法分析基础上,采用ANSYS软件,通过建立顶梁焊接过程的仿真模型,开展了顶梁焊接过程的仿真分析研究,由此提出了控制顶梁焊接变形的具体措施,并对其进行焊接测试,最终使顶梁的焊接变形量控制在设计误差范围内,实现了对顶梁焊接变形的有效控制。该研究可对提高顶梁的焊接质量提供指导参考。     

堆垛机速度控制与立柱动态挠曲变形分析

采用多体动力学分析方法并应用欧拉-伯努利梁受载挠曲变形公式,利用叠加原理得到立柱动态挠曲变形公式,建立立柱振动微分方程,分析立柱变形影响因素。应用Simulink建立立柱变形与振动仿真分析模型并求解,得到立柱变形参数与堆垛机运行时间关系曲线,将模型分析结果同有限元分析结果进行比较。采用三种不同的速度控制曲线分析堆垛机速度控制方式对立柱变形产生的影响,揭示了堆垛机在运行过程中影响立柱变形的主要因素,从而确定较为优化合理的堆垛机速度控制方式。     

不锈钢焊接变形影响的工艺探讨

不锈钢焊接变形将对于构件表面的美观性及其使用性能产生一定影响,本文分析了焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响因素,围绕采用多元方法强化焊前控制、依照焊接顺序实施过程控制、针对焊接变形进行及时矫正、借助可控方法消除残余应力四个层面,探讨了不锈钢焊接变形的有效防控措施,以供参考。     

平面阵雷达振动变形特性分析

平面阵雷达的阵面变形误差影响天线的电性能,设计过程中需要对阵面变形特性进行分析.文中提出利用最小二乘法评定阵面平面度,采用坐标变换方法分析变形平面的刚性位移,通过变形阵面的平面度、转动角度和平动位移全面评估阵面的振动变形特性.分析某平面阵雷达在振动环境下的变形,获得变形阵面的变形误差和刚性变形,评估振动环境下阵面的变形特性,为结构的刚度设计和雷达的电性能评估提供理论支撑.     

22t／h铝锭堆垛机机体振动分析

铝锭堆垛机机体是铝锭堆垛机重要的构件之一,是码垛小车、反转机构、整列机构及其他部件的主要承载体,机体在堆垛机工作过程中如果产生较大变形和振动将直接影响堆垛机的性能。因此,对铝锭堆垛机的振动分析研究是十分必要的,分析22t／h铝锭堆垛机的振动情况,给出堆垛机机体设计的合理性。     

某星载反射面天线结构设计

反射面天线结构是天线电气性能实现的载体和保障。文中详细阐述了某星载反射面天线的结构设计要点,重点论述了碳纤维复合材料反射面的具体结构形式和反射面及背筋的详细结构设计。建立了天线的有限元模型,进行了模态分析、正弦振动仿真分析、热变形分析。仿真分析和振动试验结果表明：该天线有足够的刚强度,满足设计要求。研究结果可以为星载反射面天线结构设计提供工程参考。     

基于彭恒武判别法的高速面铣刀综合性能评价

在分析高速面铣刀变形和振动对其综合切削性能影响的基础上,采用均匀试验设计方法,通过高转速条件下铣刀变形和固有特性数值分析,获得高速面铣刀最大变形与共振频率回归模型;采用彭恒武判别法建立高速面铣刀综合性能判据,并对典型结构高速面铣刀性能进行了综合评判。结果表明,弹性模量、密度等铣刀材料属性对其安全性和高效切削性能具有重要影响;采用铣刀综合性能判据,可有效地控制其变形和共振范围,获得良好的综合切削性能;采用上述评价方法设计的高速面铣刀切削高强度铝合金时,金属切除率达到129600mm3／min,表面粗糙度小于0．8μm,其综合性能满足高速切削要求。     

机柜内ATR 机箱钣金安装架设计

轻量化设计是特种飞机任务系统设计的重点之一。文中在对机柜内ATR 机箱安装架结构及受力情况分析的基础上,介绍了一种机柜内ATR 机箱安装架轻量化结构设计方案,采用有限元法进行了模态和随机振动仿真,对得到的模态振型和随机振动条件下的应力及变形进行了分析,取得了显著的减重效果,同时,对工程实施中的技术要点进行了说明,可供同行参考。     

微型客车车身结构模态分析研究

采用模态分析方法,针对由于振动带来的车身结构变形进行了分析,获得了车身在原始设计状态下的振动频率和结构变形,预测出了车身在不同频率下的振动模态,通过增加局部结构件的方式在加强车身的刚度的同时提高了车身的低阶振动频率,进而降低车身的结构变形。通过模态分析和实验结合的方式获得了满足车身刚度设计要求的车身结构。路试证明,模态分析是一种有效的预测方法,增加的局部结构件能够有效地提高车身的刚度。     

振动仿真分析网络交换设备加固设计

对网络交换设备进行了二次加固减振设计,同时利用ANSYS仿真分析对产品进行减振辅助设计,以缩短产品开发周期,降低设计成本。通过对网络交换设备进行合理简化,建立了其有限元网格模型。利用ANSYS对网络交换设备进行振动冲击有限元计算,分别获取了网络交换模块印制板在冲击振动下的应力及位移响应曲线。通过ANSYS有限元分析的后处理功能,得到隔振器的最大伸长量以及各部件最大位移量和最大等效应力值。结果表明,隔振器的伸长量在额定范围之内,设备结构的最大等效应力与材料的屈服强度还相差甚远,结构没有产生塑性变形,验证了结构设计的合理性。为网络交换设备的抗振动冲击设计提供了一定的理论参考依据。     

基于ANSYS的电气柜体强度与模态分析

采用大型通用有限元软件ANSYS建立了某机车电气柜体及其过渡梁的有限元模型,根据有限元法对其进行了静强度分析,得到了整体结构的变形及应力分布.然后采用Block Lanczos法对该电气柜体及其过渡梁进行了模态分析,得到了其低阶固有频率及其相应的振型和振型动画,找出了结构振动薄弱部位,并对其进行了优化.这为结构优化设计以及深入的动力学分析和疲劳分析提供了依据.     

大型数控滚齿机立柱动力学仿真分析

为避免大型数控滚齿机滚削力引起立柱振动而影响加工精度,对大型滚齿机立柱刚度特性及谐响应进行了仿真分析。在滚齿机立柱结构特征、滚刀主轴传动原理及动力学理论基础上,建立了滚齿机立柱与滚刀箱有限元仿真模型,仿真求解得到了立柱模态及谐响应参数。通过立柱动态响应的振动频率与变形量分析,得到了滚齿机加工时立柱设计结构应避开的共振频率范围,揭示了立柱振动变形量的变化规律,提出了立柱结构设计与安装方法的改进建议,为大型数控滚齿机部件的设计优化提供了理论依据与参考。     

A method for analysis of head cover deformation and vibration amplitude in Francis hydro-turbine system by combination of CFD and FEA

It is of great importance to predict the deformation and vibration characteristics of the hydro-turbine structure accurately for the stable operation when the turbine is running under the alternating load of the flow field. In this paper, we proposed a methodology for analysis of the head cover deformation and vibration amplitude in the high-head Francis hydro-turbine system, in which Computational fluid dynamics (CFD) is employed to simulate the complex flow field in the head cover flow passage and the CFD-captured pressure distribution is provided for Finite element analysis (FEA) as a new load input to obtain more accurate head cover deformation and vibration calculation results. The results obtained by this method are compared with the results of the conventional algorithm and laboratory experimental results, demonstrated a better consistency. The great advantage of this method is that it allows vibration amplitude analysis and predictions under varied working conditions by adjusting the flow field parameters according to the specific working conditions. Therefore, it has supportive significance in optimization of the hydro-turbine structural turbine design as well as stabilizing operations at hydropower stations.