固有应变值施加方式的焊接变形仿真研究

为提高固有应变法在预测焊接变形应用中的准确度,以T型接头为算例,采用SYSWELD仿真软件对多个方案进行数值模拟,研究了固有应变施加方式对焊接变形预测的影响,进而提出了一种新的固有应变施加方式。为了验证此方法的准确性,将三种设计方案的计算结果与热弹塑性有限元方法的计算结果进行分析比较。结果表明:在以焊缝中间线为轴心、焊缝直角边的1/2为半径的范围作为固有应变的施加区域时,其变形预测精度明显提高,变形量更加逼近于热弹塑性有限元分析方法的预测结果。     

基于固有应变法的卫星支架结构SLM变形趋势仿真

选区激光熔化技术为航天器的设计和制造提供了更大的自由度,在成形复杂结构方面具有明显优势。然而,SLM过程中需要添加支撑以保证零件成形,由于金属材料在热力学性能方面与非金属材料有较大差别,成形过程更易变形,因此SLM工艺对材料的热导率、抗变形能力更加敏感。由于缺乏增材制造工艺的标准与规范,现阶段粉末床增材制造仍然沿用传统的"试错"模式,SLM成形带有支撑结构的复杂零件时仍有变形和开裂问题,造成了材料和机器时间的浪费。针对一种拓扑优化结构,在宏观层面上模拟4种不同支撑方案的SLM工艺过程,预测4种方案的应力和变形情况,探索最佳成形方案,最后对比实际打印结果和仿真结果,从而分析仿真模型的精确性和误差来源,为SLM工艺方案的制定提供参考。     

基于固有应变理论的等高齿弧锥齿轮铣刀盘焊接变形仿真研究

基于固有应变理论,使用Weld Planner有限元软件对等高齿弧锥齿轮铣刀盘的焊接变形进行研究,通过建立有限元模型准确快速得到铣刀盘的焊接变形规律.根据仿真模型和焊接参数对铣刀盘进行焊接,测量的变形和数值与仿真参数一致.     

基于固有应变理论的机械结构件焊接变形控制方法

机械结构件是工业制造生产中十分重要的承载部件,同时也是影响架构生产质量的重要因素。为此,本研究提出一种基于固有应变理论的机械结构件焊接变形控制方法。首先通过热-弹塑性耦合法分析机械结构件焊接变形的产生机制,然后利用固有应变法构建机械结构件三维分析模型,根据实际焊接参数和顺序对该模型进行加载计算,得到焊接过程中的瞬态温度场变化情况,以此为依据获取最优机械结构件焊接变形控制参数。经实验测试证明:该方法可以有效完成机械结构件焊接变形控制。     

基于ABAQUS的焊接工艺仿真研究

采用控制单元生死的方法对焊接工艺进行了有限元仿真分析,设计了一种新的焊点建模方案,输出了在焊接过程中的测点位移历程曲线、 焊接过程中焊点的受力历程曲线,并对MCP进行了优化分析.结果表明:采用生死单元并配合TACM的焊点建模方案可以作为焊接工艺有限元分析的一种有效解决方案.     

基于SYSWELD的船体结构焊接工艺仿真及优化

焊接是船舶建造的核心环节,对焊接工艺的有效分析和优化研究对提高船舶建造质量和效率至关重要。在对船舶结构焊接工艺分析的基础上,基于热弹塑性有限元法对典型船舶构件焊接过程的温度场分布、焊后变形和残余应力等基本特性进行仿真分析,得到了焊接速度、焊接电流和焊接顺序等焊接工艺对焊接变形、温度场分布和残余应力等结果的影响关系,为实现典型船体结构的焊接工艺优化,进而建立工艺参数数据库奠定了基础。     

Q345/SUS304异种钢焊接接头固有应变的变化规律研究

为快速准确地预测异种钢结构的焊接变形,提出了用于模拟异种钢焊接接头残余应力与变形的热弹塑性有限元法.基于所提方法,以Q345/SUS304异种钢平板对接接头和T型接头为研究对象,研究了其固有应变的变化规律.进一步针对复杂Q345/SUS304异种钢焊接结构,分别采用固有应变法和传统的热弹塑性有限元法进行焊接变形的预测和...     

曲轴焊接修补工艺仿真分析

曲轴作为发动机的关键零件,其焊接修复的效果直接影响发动机动态性能。因此对曲轴焊接修复效果进行预测,对实际工程有着重要意义。本文对曲轴径向裂纹损伤修复进行了有限元仿真,采用均匀体热源,应用生死单元方法模拟了曲轴焊接修复过程,得到了曲轴焊接修复过程中的温度场变化,再通过间接耦合的方法,得到了焊接后的残余应力场分布和变形情况,对曲轴焊接修复工艺有着很好的指导意义。     

基于SYSWELD仿真的B型地铁横梁焊接工艺优化

本文介绍了一种基于SYSWELD仿真的焊接部件的工艺优化方法.通过对公司B型地铁横梁焊接温度场建模及其加载方法,有限元网格建模以及不同焊序及条件下的焊接变形、焊接残余应力的计算过程及结果进行研究,获得较为满意的焊接顺序、焊接规范、装夹条件等工艺信息,并据此对焊接工艺进行优化.     

桅杆生产线工艺布局改造

桅杆生产线是旋挖制造厂最重要的组成部分之一。桅杆的质量直接影响到整台旋挖的性能、施工的稳定性和设备的可靠性。合理的桅杆生产线工艺布局不仅能够提高产品质量、增强市场竞争力、缩短生产周期、有效降低成本以及加快技术进步有着至关重要的作用。文章以“一个流”、工序平衡的思想对桅杆生产线布局进行重新布置、并根据产量进行设备选型，同时新增工艺工装改变现有制作工艺。经过以上一系列改造、不仅解决了原生产线物流不通畅和天车使用频率高的问题。而且平衡了各工序时间，杜绝了制造过量的浪费、停工等待的浪费和动作的浪费，从而实现了产能扩大。本次改造对于今后相类似焊接线的工艺布局具有指导意义。     

焊接变形预测中基于假定热应变法的弹性有限元建模

传统的固有应变法在固有应变载荷的施加中,因难以准确反映实际固有应变分布规律而影响焊接变形预测精度。通过传统等效载荷法与应变直接边界法的融合优化,所提出假定热应变法能够有效弥补传统载荷法逐层输入固有应变载荷的失真,以及应变直接边界法无法预测凸型角变形及纵向弯曲的不足。同时,该方法通过等效力学模型综合考虑多样的固有应变分布,使由凸型角变形和凹型纵向弯曲组成的马鞍形屈曲变形实现准确的分析计算。通过试验、热-弹塑性有限元模型,应变直接边界法弹性模型和假定热应变弹性模型综合比较,研究5052铝合金平板堆焊下所形成的屈曲变形。结果表明,假定热应变弹性模型对屈曲变形实现准确和快速的预测,可以应用于大型焊接结构及激光增材制造中的变形预测,并能够为固有应变理论中实现实际固有应变分布的转换提供新的思路。     

基于InteWeld的焊接模拟仿真

主要研究了基于InteWeld的焊接模拟仿真技术。首先,采用合理的焊接工艺及措施,对石油钻机自动化设备中的支撑臂进行焊接。其次,以设置相同的焊接工艺和控制措施为前提,使用软件InteWeld对支撑臂进行焊接虚拟仿真,获得零件的整体变形结果。最后,对比实际生产测量值与软件仿真计算结果,验证使用InteWeld进行焊接模拟仿真所获结果的准确性,为后续该项技术的推广提供依据。     

基于固有应变法反应堆压力容器支座焊接变形预测

由于反应堆压力容器支座板厚大、焊缝多,焊接过程中不可避免的会产生焊接变形,如果可以提前对焊接过程中产生的焊接变形进行预测,就能够采取相应的方法在焊接过程中对焊接变形进行控制。基于固有应变法,采用有限元计算的方法对压力容器支座进行了仿真计算,对该结构在焊接过程中产生的焊接变形进行了预测,结果表明:在结构刚度较小的部位均出现较为明显的焊接变形,建议在实际施焊过程中增加适当的支撑来增加结构的刚度,减小焊接变形。对于结构整体焊接变形,可以通过改变焊接方向和焊接顺序来进行改善。     

基于焊接缺陷的厚板零件焊接工艺优化

针对T型厚板零件焊接过程中易产生未熔合、未焊透、裂纹等问题,本文在其焊接工艺性分析的基础上,提出了焊前预热、焊接过程中保温、采用手工钨极氩弧焊打底及手工电弧焊堆焊等优化措施,并提出要对焊接完成的零件及时去应力退火等技术要求。经X光检测结果表明,优化后的焊缝焊接质量良好,未发现焊接缺陷,满足设计要求。     

基于等效刚度法的升降桅杆灯抗风稳定性计算

升降桅杆采用铝合金空心管按气动密封形式组合而成,要求能在6级风荷载下工作,从强度和压杆稳定的观点对升降桅杆进行弯曲强度和压曲稳定性分析,采用能量法和等效刚度法推导出变截面压杆的刚度求解公式,选用一定布置形式的纤绳,通过其应力计算分析对桅杆稳定的影响,对升降桅杆设计具有一定指导意义。     

旋挖钻机桅杆模型焊接变形的正交试验分析

为了分析旋挖钻机桅杆的焊接变形规律,通过正交试验法进行模型试验,来评价焊接反变形量、焊接顺序、焊接电流及电弧电压对桅杆箱形梁焊接变形的影响程度,为解决实际生产中桅杆的焊接问题提供定量化参考和依据。     

基于ANSYS的真空玻璃激光焊接应力应变分析

运用有限元分析软件ANSYS对真空平板玻璃激光焊接进行了模拟分析,采用热结构耦合理论建立应力应变场的模型,分析了温度梯度对应力应变产生的影响。从ANSYS软件计算分析可以得出,焊接时存在着焊接变形,尤其是在边角处,变形最大,但最大应变不超过破坏极限。真空保温状态下是边角处变形较大,常温下冷却时周边变形较小而中间部位变形最大。     

基于仿真分析和动应力试验的旋挖钻机桅杆结构强度研究

以SR280型旋挖钻机桅杆为研究对象,基于仿真分析和动应力试验对其结构强度进行研究。通过仿真分析,获得桅杆在三种极限工况下的载荷传递特性和Von Mises应力分布,并对仿真结果进行分析;通过动应力试验,获得桅杆一维应力谱和等效应力值,并对其疲劳强度进行评估。综合仿真分析和动应力试验的结果证明,桅杆结构满足强度要求。     

基于应变模态差的管道损伤识别仿真

对具有一定程度损伤的管道,常规的结构有限元分析或实验模态分析得到的位移模态和固有频率难以有效反映管道的损伤状况.为了提高诊断的有效性及可靠性,采用结构损伤前、后的单元应变模态差作为管道损伤定位的识别指标.利用有限元分析软件Ansys对同一单元不同程度损伤、同程度多损伤的管道进行数值模拟分析,提取不同状况下的应变模态分别与正常状况下的应变模态进行差值分析.结果表明,应变模态差的方法能够较好地对管道的单损伤和多损伤位置进行识别.     

基于阻抗耦合子结构法的电主轴固有特性求解

根据阻抗耦合子结构法的基本原理,提出基于阻抗耦合子结构法求解电主轴固有特性的流程,包括电主轴轴段的划分、根据Timoshenko梁理论求解各轴段固有频率和各轴段频响函数、电主轴的阻抗耦合、结果分析等步骤。以某立式加工中心电主轴为研究对象,应用所提出的方法,对该电主轴的固有特性进行求解,并与有限元分析结果对比,证明了该方法的有效性。