申克SLO2461型振动筛疲劳分析

以申克SLO2461型振动筛为研究对象,通过名义应力法对其整机进行疲劳估算。在ANSYS Workbench软件中对其进行静力学分析和谐响应分析,得出振动筛的危险部位及其名义应力谱;通过ADAMS软件得出时间历程-载荷与应力载荷谱;综合材料的S-N曲线和疲劳累积损伤理论,在Design Life软件中进行疲劳分析,输出得到振动筛的疲劳寿命。此方法可为疲劳寿命分析提供新思路。     

基于结构应力法的行星架角焊缝强度分析

应用SolidWorks、ANSYS软件分别对焊接形式的行星架结构进行三维建模和有限元分析,基于结构应力的研究方法,提取行星架在承受工作转矩时,行星架左右侧板与筋柱连接处焊缝截面的节点应力值,并进行分析计算。结果表明,等角焊缝的薄弱位置不是常规的45°焊喉截面,行星架等角焊缝在焊趾附近截面处的应力最大。对于截面积保持不变的非等角焊缝,研究了焊趾角度对焊缝承载性能的影响,找出了最佳承载能力下的焊趾角度为20°。     

Q235钢垂直焊缝温度场及应力场分析

利用ANSYS焊接模块的生死单元技术,针对Q235钢板垂直焊缝进行焊接温度场和应力场的数值分析,并用盲孔法对焊件残余应力进行试验测试,得到横向与纵向残余应力的变化情况。结果表明:焊件残余应力的实测值和模拟结果比较吻合。     

5083铝合金搅拌摩擦焊缝应力腐蚀行为

在慢应变速率拉伸试验机上,分别测定了5083-H321铝合金板材及其搅拌摩擦焊焊缝在空气和3.5%NaCl溶液中的应力-应变曲线;借助光学显微镜、显微硬度仪、动电位扫描仪及扫描电子显微镜分析了焊缝和母材的微观组织、硬度分布、极化曲线及应力腐蚀断口的微观形貌.结果表明:焊缝的断裂强度及表层硬度分别达到母材强度及硬度的96%和90%,伸长率超过母材的2倍;应力腐蚀敏感指数低于母材;焊缝应力腐蚀断口呈现与母材断口不同的混合型断裂形貌.焊缝的细晶组织及第二相溶解是其抗应力腐蚀性能优于母材的本质原因.     

液压支架结构件的设计和制造

结合生产实际,详细阐述了液压支架结构件研发和制造过程中,原材料选择、焊接接头的选择、焊缝尺寸的选择、焊接材料的选择、焊前预热措施的选择、焊后消除应力措施的选择等一系列工艺设计问题,并提出合理使用高强度低合金原材料、焊接材料与母材等强匹配与低强匹配相结合、焊缝尺寸合理选择、氧-乙炔焊前预热、金属喷丸消除焊接应力等工艺措施。实际应用中,这些措施取得了良好的使用效果。     

挖掘机斗杆残余应力测量和分析

对采用新结构、新材料、新工艺的挖掘机斗杆及其它两种斗杆分别进行了残余应力的测量与分析。     

TIG焊电弧重熔对焊接接头性能的影响

试验研究了TIG焊电弧重熔前后焊接接头的形状与尺寸、金相组织、硬度、焊接残余应力的变化。研究结果表明:TIG焊电弧重熔后母材与焊缝之间过渡平滑,重熔区硬度变化不大,焊趾处焊接残余应力明显降低,焊接接头的综合性能得到了明显提高。     

基于ANSYS/FE-SAFE的斗杆疲劳特性分析及寿命估算

分析了斗杆在极限偏载工况下的应力分布,表明危险部位的应力远远低于材料的强度极限,破坏的主要原因是由疲劳引起的。利用ANSYS/FE-SAFE软件,对斗杆在复杂的交变载荷作用下的疲劳损伤和使用寿命进行了计算,实现了从结构应力分析到寿命估算的综合比较与分析。通过与试验数据的对比,验证了算法的准确性。     

边界约束对挖斗支耳焊接残余应力及变形的影响研究

基于热弹塑性有限元方法,应用MSC.Marc仿真软件对某型号挖掘机挖斗支耳关键焊缝的焊接过程进行了模拟计算,分析了不同约束方式及底板约束面积对焊接残余应力及变形的影响。结果表明:支耳中间弓形板及焊缝区域残余应力较大,改变约束对应力大小有明显影响;侧边约束有助于减小支耳变形,但会增大焊接残余应力;底板约束面积对焊接残余应力和变形均有显著影响。通过比较分析,为实际约束方案的制定和优化提供了理论依据。     

不同位置焊缝对翼缘板加强型节点断裂可能的影响

为了分析翼缘板加强型节点处各焊缝残余应力对节点断裂可能的影响,利用有限元软件ABAQUS对翼缘板加强型节点进行拟静力循环加载模拟,针对不同的应力路径,考虑不同焊缝的残余应力影响,对各项断裂指标进行对比和分析。研究表明,翼缘板加强型节点可以有效降低梁柱连接处的断裂可能,但翼缘加强板端部角焊缝位置附近发生断裂的可能性较大,在施焊过程中,应尽量避免此处的焊接缺陷生成。     

焊缝尺寸计算公式的研究及应用

焊缝尺寸 (如对接焊缝的焊缝宽度、角焊缝的焊角尺寸等 )是表示焊缝形状特征的指标 ,是影响焊缝质量的重要因素之一。根据计算和生产实践 ,给出了几种焊缝的经验公式 ,具有一定的实用性     

BTi-62421s钛合金板TIG焊温度及残余应力数值模拟

以热弹塑性理论为基础、有限元分析为手段, 分析了2 mm厚新型高温钛合金BTi-62421s板材在合理的钨极氩弧焊工艺焊接过程中温度及残余应力分布规律。结果表明: 随着焊接电流的增大, 焊缝及热影响区温度梯度、焊缝及热影响区的宽度增大, 靠近焊缝的近热影响区温度范围在合金相变点以上, 焊后快冷易形成马氏体组织; 施焊面焊缝区横向和纵向残余应力为拉应力, 热影响区为压应力, 施焊背面焊缝区横向和纵向残余应力为压应力, 热影响区为拉应力, 焊接残余应力随焊接电流的增大而增大, 纵向残余应力始终小于横向残余应力。     

拼焊板弯曲成形中的回弹精确预测及关键问题分析

拼焊板具有焊缝、焊接应力、板厚差等一系列特征,如何解决拼焊板回弹模拟的准确性是拼焊板回弹数值模拟的重要问题。分析认为,联合动态显式算法求解和静态隐式算法充分发挥了二者的优点,动态显式解法分析时每步时间增量必须小于由系统最高固有频率所确定的临界时间步长;提高工具虚拟运动速度时应避免引起惯性效应;模具凹模圆角半径参数较大时,其动能相对要小,可提高回弹模拟精度;网络划分的质量,单元类型,模具的几何轮廓形状的描述,板材网格尺寸及处理技术等都对拼焊板回弹产生影响。当单元尺寸为模具圆角半径的1/2时,回弹结果与实验结果最为接近。另外,应进一步研究焊接应力场和拼焊板特有的力学行为和规律,提高对成形应力与残余应力预测结果的精度。     

连续运输装备用刚性输送带焊接次序有限元分析

建立了基于有限元分析软件MARC的掘锚机后配套连续运输装备用刚性输送带架的焊接过程有限元模型,模拟了"立管与横管—连接耳与横管—连接耳与立管"和"连接耳与横管—连接耳与立管—立管与横管"2种焊接次序,得出2种焊过程的最大焊接残余应力分别为242.02和241.63MPa,最大变形量为0.76和0.94 mm。选择第1种焊接次序作为实际焊接次序,进一步分析得出:焊缝位置、横管上立管与横管焊缝附近位置的残余应力分布;焊接过程中焊缝的热循环历程和应力变化历程、横管上立管与横管焊缝附近的应力变化历程。为实际焊接方案和去应力方案的制定提供了必要的依据。     

大型矿用挖掘机斗杆的制作

斗杆是掘机中的重要部件之一 ,属于焊接结构件 ,我公司采用了整装整焊、选择中间隔板作为装焊基准及刚性定位、科学的焊接顺序和方向、减少变形等工艺方法 ,达到了预期的目的。1结构分析斗杆通过斗杆上的齿条与推压齿轮的啮合 ,实现伸缩并传递推压动力 ,单斗杆属于箱形结构的杆件 (如图1) ,两单斗杆通过中间的连接筒组成双斗杆 ,双斗杆与齿条组成斗杆部件安装在挖掘机上。斗杆受力很复杂 ,斗杆在作业过程中受弯曲应力 ,偏载挖掘时还受扭矩 ,频繁承受交变载荷的冲击。斗杆为长方形箱形结构 ,总长达7m ,板件较厚(δ=30～40mm) ,组装焊接工艺要…     

基于有限元的焊接残余应力数值分析

分析了用有限元法计算焊接残余应力的基本理论,并对焊缝的温度场和应力场进行了数值模拟,结果表明:焊缝附近存在较高的温度和较大的残余应力值,它们将直接降低焊件的强度和刚度,影响焊件的性能。     

2Cr13不锈钢平衡板补焊工艺

2Cr13不锈钢平衡板是排洪水泵250D－60型主要易损件。近几年来，我修理厂对此进行焊补修理，恢复了原来尺寸后投入继续运转使用．效果良好，节省了大量不锈钢材和费用。1．补焊工艺焊前，将焊件清除锈蚀油垢、水分等杂质。选用G217低氢型药皮的铝不锈钢焊条，电流为90～110A，焊前将焊条经300～400℃供焙1h，随烘随用。（1）在补焊焊接时采用直流反接法即为直流电焊机的正极与焊条相接．负极与焊件相接（图1）。（2）短弧操作可进行表面推焊。为了减小应力防止裂纹，应尽量避免焊缝局部过热，使母体焊件减小与工件整体温度的差别。因此，…     

预热对集装箱用异种铝合金管-板焊残余应力的影响

为降低铝制集装箱中异种铝合金焊的残余应力,采用预热方法对A356铝板和6061铝管进行熔化极惰性气体保护(MIG)焊接,利用ABAQUS有限元软件进行预热焊接模拟,分析不同预热温度及电流条件对残余应力及其分布的影响。结果表明,焊缝及近缝区存在较大的径向和周向残余拉应力,有限元模拟的应力分布与实测值基本吻合,验证了焊接模拟的有效性。施加焊前预热可小幅降低径向应力和轴向应力,但使焊件变形量增大。焊前预热并减小焊接电流可减缓母材升温及冷却速率,减小焊件不同区域温差,有效降低各向残余应力及焊件的变形程度。预热温度越高,残余应力降低越多,预热温度150 ℃时,相对未预热焊接样品的残余应力和变形量最大降幅可达40.8%和20.3%。     

矿用螺旋折流板式换热器的设计

针对高效换热的工作要求,基于GB150与有限元法,对矿用螺旋折流板式换热器进行了设计与研究。通过ANSYS软件,分别在管程与壳程压力单独作用下,对封头与管板连接焊缝处进行应力计算,根据应力线性化理论与JB4732,评定一次应力与薄膜应力值,评定结果满足设计要求。对螺旋折流板的结构进行模态计算,根据模态特性,验证出螺旋结构的折流板比弓形折流板的稳定性更高。     

基于有限元法的磨机用电动机转子支架结构优化

针对某磨机用电动机长期使用后转子支架焊缝处开裂的问题,通过现场温度测定和有限元分析可知:转子支架幅板和磁轭圈之间温升过大会造成变形不均,焊缝受到撕扯导致应力过高是焊缝疲劳开裂的主要原因。为此,笔者对转子支架进行了结构优化,将多极焊接结构的幅板改为整体圆式幅板,有效降低了磁轭圈与幅板之间温升,焊缝应力大幅降低,提高了转子支架结构焊缝强度及疲劳寿命。优化结果为相似型号电动机设计提供了参考。